军事科学院徐馥芳:要有勇闯科技“无人区”的胆识******
光量子干涉实物图。图片来自新华社
党的二十大报告在总结十年来的重大科技创新成果时,再一次提到了量子信息。近年来,“墨子号”“九章”“祖冲之号”等一批量子信息领域的成果集中涌现,我国量子科技实现从跟跑、并跑,到部分领跑的重大历史性飞跃,量子科技发展的体系化能力正在稳步建立。
量子力学自1900年诞生以来,打开了人类认识世界的一扇新的大门。第一次量子革命,量子力学催生了晶体管、激光等重大发明。近年来,以量子计算和量子通信为代表的第二次量子革命兴起,极大地影响和改变着人类的生活。
本期科技访谈录,我们邀请到军事科学院量子技术方向学科带头人、国防科技创新研究院前沿交叉技术研究中心副研究员徐馥芳,请他谈一谈神奇的量子世界,展望量子科技发展的宏阔未来。
量子之美,美在未知
记者:习主席在党的二十大报告中,把量子信息列入新时代十年重大科技创新成果之一。量子信息是什么?它和我们经常提及的量子科技有什么关系?如今我国在量子信息领域都取得了哪些重要成就?
徐馥芳:量子信息是量子物理学和信息科学交叉催生的技术领域。它利用微观体系的量子效应,实现信息的高灵敏感知、安全传输和高速处理。量子信息主要包括量子通信、量子计算和量子精密测量等3个典型技术分支。
量子科技是一个更宏观的概念。它指的是量子力学建立后催生和发展起来的一系列科学与技术。随着量子信息技术的发展,量子科技发展进入新阶段,第二次量子革命兴起。这是一次巨大的飞跃,直接或间接改变和提升着人类获取、传输和处理信息的方式和能力。
近年来,我国在量子信息领域取得了很多重大成果。在量子通信领域,我国实现了光纤量子保密通信应用演示与验证的“京沪干线”,成功发射了“墨子号”量子卫星;在量子计算领域,我国实现了“九章”光量子计算原型芯片和“祖冲之号”超导量子技术原型系统;在量子探测领域,我国多个单位研制的冷原子干涉重力测量样机在国际重力比对试验中都取得了优秀成绩,针对水下目标探测的量子磁力探测样机已经针对典型场景开展了测试,等等。
记者:我们知道,量子力学是描述微观物理世界的理论。在您的眼里,又或者说在您的想象里,量子世界有多美?
徐馥芳:量子世界之美,在于它的神秘与未知。在量子的概念提出之前,我们对微观世界的认识,往往基于对宏观世界的理解之上。受到物理学自身限制,我们无法直接观测微观世界,甚至借助光学、电子学显微镜等也只能观测到皮毛。如今,了解过量子测量的我们都知道,量子测量会对被测量子系统产生影响;处于相同状态的量子系统被测量后可能得到不同的结果。这种因果颠倒的试验结果听来近乎玄幻,也是诸多科学家无法用经典物理学理论解释黑体辐射实验的原因。
在量子世界,很多经典物理学中不存在的物理状态变得可能。量子力学直接颠覆了我们对整个世界的认知。一个全新的世界在我们面前徐徐打开,太多的未知等待着我们去探索。这怎能不令人欣喜?
如今,还有许多物理现象难以被我们理解,比如量子隧穿、电子自旋、电子轨道跃迁、单电子自身干涉、测量导致的坍缩、共轭物理量无法同时精确测量(海森堡测不准原理),等等。这些都是量子世界里的一扇扇神秘的“大门”,一旦打开走进去,里面可能是一个更加幽远深邃的“洞天”。
但是,量子世界的神秘,或者说对量子世界的疑惑,并不足以使我们怀疑量子力学。量子力学的一部分已经得到实验验证,基于量子力学发展起来的科学与技术,已经极大地改变了我们的社会,并将继续服务于人类社会生活。
量子概念图。资料图片
对未来世界的影响,将远超你的想象
记者:有句俗话说,“遇事不决,量子力学”。量子似乎已经走进了人们的日常生活,又似乎还很遥远。您怎么看?
徐馥芳:很多时候,我们会觉得量子力学离我们很远。这一略带神秘、略显高深的学科,告诉我们微观世界中存在一些超导、超流、纠缠等神奇的量子效应,一般人很难理解。虽然一直都在说量子科技正在走进我们的生活,但是这一过程,往往以基础科学的形式在起作用。量子力学指导和推动了电子技术和信息技术的发展,但是我们的科学家、工程师和用户并不一定需要对量子力学懂太多。传统的学科还在将技术进一步推向前沿,仍有在不引入量子力学的情况下的进步空间。或者更直白地说,期望改变世界的量子信息技术,目前许多还停留在实验室阶段或者初步应用阶段,有待进一步突破。
另一方面,量子力学其实离我们又很近。我们周围的物质,包括我们的身体和大脑都是由原子分子构成的,它们在微观上遵守的是量子力学的规则。我们享受的现代科技产品,手机、电脑等都是量子力学指导的产物。近年来,随着量子信息技术的快速发展,量子通信、量子计算、量子精密测量领域都取得了一些重大进展,相关的科技产品正在加速走进我们的生活。
当然,我们更需清醒地看到,量子技术在向世界展现出其强大能力和发展潜力的同时,也面临巨大挑战。这其中,不仅有来自对量子态的长时间维持和精确调控等人类改造世界能力的挑战,更牵扯到物理学基础理论等人类认识世界能力的挑战。也许,还需经过漫长的时间,有新材料、新机理等特殊契机出现后,量子技术才能真正向世界显示其威力。
记者:请您设想一下,量子信息技术会给我们的未来生活带来怎样的改变?
徐馥芳:量子信息技术对未来世界的影响,将远超你的想象。在量子信息技术的3个分支中,量子精密测量和量子通信发展得相对成熟,已经从实验室“飞入寻常百姓家”。而难度最大的量子计算,发展仍处于早期阶段,距离商用普及仍有较长距离。我们乐观估计,还要20年以上的时间才能实现。
量子计算是量子信息技术中最综合的一个技术分支,也是对信息技术冲击最大的一个分支。从算盘时代发展到冯·诺依曼架构的电子计算机时代,人类社会发生了翻天覆地的变化。从经典计算机到量子计算机,“量子比特”取代了经典的“比特”,量子计算机在理论上具有秒杀所有传统计算机的计算能力。可以想象,一旦通用量子计算机发展起来,人类社会又将再次经历巨大变化。网络信息安全、大数据和人工智能、化学生物制药、金融工程、智能制造等领域都将因为量子计算机的巨大信息处理能力,发生颠覆性改变。
有没有勇闯科技“无人区”的胆识,决定了我们未来能走多远
记者:在钻研量子技术的道路上,您遇到最艰难的挑战是什么?
徐馥芳:从我的经历来看,最艰难的往往是起步阶段。我们这个团队是伴随着2017年新军事科学院调整组建而成立的一个研究团队,刚刚成立时,团队只有几个人,来自全军不同的单位。我还清楚记得,大家刚来到单位的时候,办公场地都是临时借用的,第一份项目申报书,是在临时租借的宿舍中完成的。但大家都没有被这些现实困难吓倒,科研经费有限,就省吃俭用买设备买器件;团队人才短缺,就想方设法引进、培养青年人才……几年时间过来了,我们的团队已经相对稳定成熟,科研条件有了很大改善,也取得了不少研究成果。
回顾这段从零起步的创业历程,我最大感触是,我们这一代科研人员赶上了一个好时代。在国家高度重视科技创新的大背景下,在党中央和中央军委的相关政策扶持下,在军事科学院良好的科研氛围下,我们团队可以瞄准一个目标,心无旁骛地共同努力。在这种环境下,拼搏也成为内在的自发本能。
记者:您认为,研究量子技术和其他科学技术有什么不同?研究量子技术需要怎样的科学精神?
徐馥芳:由于量子物理的概念与宏观世界完全不同,从事量子技术研究需要经过科学的系统训练,接受其独特的逻辑和技术方法。量子力学是一门完备的、严谨的科学。没经过系统训练,利用学习到的部分量子概念,结合自己的现实经验看待或处理问题,很容易走入歧路,产生错误观点。
现在社会上对量子技术存在着两种极端理解:一种是认为量子技术是骗子技术,所有的都是假的,不认可量子力学的正确性,或者认可量子力学但不认可量子技术;另一种认为量子技术是万能的,会彻底颠覆现在的电子技术和信息技术。这两种理解毫无疑问都是错误的。量子力学是一门基础学科,我们需要理性认识基于量子力学发展起来的量子技术,尤其是方兴未艾的量子信息学。它是一门全新的交叉学科,它的发展将成为我们传统信息技术的有力补充,并成为信息技术深化发展的基础。
从我长期从事量子技术的经历来看,我认为,研究量子技术,一是需要科学严谨的态度,能够严格依据量子理论进行推理和验证,进行试验设计和现象解释;二是需要前瞻的洞察力,量子世界的现象和规律与我们熟悉的经验世界完全不同,对研究中碰到的问题,必须敢于大胆假设,勇于创新,小心求证;三是需要持之以恒的韧劲,在研究量子信息技术时,科学难题和工程技术难题同在,很多时候在短期内都难以出重大应用成果。中国古人常讲“十年磨一剑”,但在这个领域,有可能十年都难磨一剑,所以必须沉下心来埋头苦干。
在科学研究上,有时看似下的是慢功夫,实则走的是快车道。量子技术是一门非常前沿且深奥的学科,目前虽然已经有了一些研究成果,但还有更多的“无人区”等着我们去探索。当我们与世界同行站在同一起跑线上,有没有勇闯科技“无人区”的胆识,决定了我们未来能走多远。
文字整理:张志华
餐饮线上线下发力复苏 北京有餐厅增2倍人手专职打包******
春节临近,年味渐浓,北京餐饮商家们也迎来新一波消费高潮。美团外卖数据显示,最近一周内,平台上“年夜饭”的搜索量相比去年增长4倍,“年夜饭预订”搜索量增长2倍。消费者需求的增长也提振了餐企商家的信心。“挺期待的,2023年,我们对餐饮行业的复苏充满信心”。北京眉州东坡、和合谷、胡大饭馆、潮粥荟等多家品牌的相关负责人在接受采访时表示。
全力备战春节 部分餐厅增2倍人手专职打包
近期,有不少北京网友留言表示,尽管堂食排队有点烦人,但自己反而觉得很美好。行业的复苏速度,超过了很多商家预期。不少餐饮商家开始线下线上全力备战春节,部分餐厅增加2倍人手,专职负责外卖打包,因为这将是“真正确定性的增长”。
“您好,您要预订大年三十的几人桌?”在眉州东坡(王府井店),中午的客流量已经恢复到了日常的八成以上,服务员不时收到预订年夜饭的咨询电话。川菜老字号眉州东坡外卖负责人王铮介绍,年夜饭预订情况比较可观。品牌已经在线下开展了堂食预订,在外卖平台也推出了“吉兔纳福”、“吉兔添禄”、“吉兔增寿”、“吉兔送禧”等各类套餐和年菜,包括年味儿全家福、东坡烤鸭、香卤东坡肘子等经典餐品,满足北京市民多元化的就餐需求。相比去年,堂食、外卖套餐的选择均更加丰富。
消费者在眉州东坡(国贸店)就餐,摄影:周沫和合谷品牌外卖业务负责人孙越表示,疫情期间,堂食门店的生意迎来低谷,现在已经强劲反弹,据了解,其部分门店堂食已经恢复到80%。“按照这个复苏速度,在春节前后,就能达到这三年中最好的状态。”孙越说:“当然若要完全恢复到2019年前,可能还需要一段时间,但是曙光已现。今年春节,我们已经在线上推出了两款新春合家欢套餐,春节后会同步上线‘开工大吉套餐’,预计会迎来一波新订单量的增长。”
另一家北京餐饮品牌“潮粥荟”则表示,不管是商场店或者单独的门店,在今年春节期间都坚持线下线上不打烊。“我们将全力以赴,在春节档赢得开门红。外卖用户下单年夜饭套餐,会重点考虑家里老人、小孩的口味,因此粤菜非常受欢迎。餐厅将增加2倍人手,专职负责外卖打包。”潮粥荟负责人王霞介绍,“我们的堂食和外卖都坚持一锅一煮,有专门的保温配送盒,能够保证口味,让市民足不出户也可以吃到热乎乎的粥”。
拐点已至 线上外卖和线下堂食迎来双增长
“通过近期的年夜饭预订等数据,我们发现线上订单较快增长的同时,线下消费也在加速恢复。今年春节预计是一个行业消费复苏的拐点。”胡大饭馆运营负责人张胜滔介绍。
以经营夜宵场景为主的胡大饭馆,决定抓住兔年春节这一拐点,尝试新的经营机会,在线下、线上都开拓了丰富的年夜饭套餐供市民选择。“为稳岗留工,我们鼓励员工就地过年,安排错峰休假,春节还为在京人员准备了开工红包,让大家更有获得感和幸福感。”
当前,疫情防控进入新阶段,餐饮门店的堂食在快速复苏。而随着各行各业的复工复产,外卖订单也保持着兴旺状态。餐企商家们正在摆脱不确定性,走向确定性。发力线上线下双主场,将特殊时期积累的经验和优势进一步放大,则是不少商家认为餐饮行业能够较快复苏的原因之一。
眉州东坡外卖负责人王铮介绍,2022年6月到12月,自品牌推动线下线上“双店长”以来,外卖业务同比提升30%以上。因此,公司的“双店长”制度于2023年1月份全面落地,包括门店岗位、政策福利等都会统一安排。眉州东坡“双店长”的新尝试,实际上也是后疫情时代餐饮行业“双主场”发展的一大趋势。“以前门店人员可能只会外卖打包,现在对各种外卖运营策略都非常熟悉。疫情期间不仅外卖占比不断提升,更为品牌培养了大批优秀的外卖人才,这也让我们有底气将外卖和堂食置于同等重要地位。春节期间,在外卖服务上,我们会配备充足人手,由专门的店长负责跟进用户服务体验,保证市民足不出户也能品尝到新鲜、好吃的年夜饭。”
外卖骑手从眉州东坡门店取餐,摄影:周沫作为一家北京知名餐饮品牌,和合谷的门店数从2019年的110多家上涨到目前的200余家,实现了逆势增长。这离不开和合谷三年以来深耕线上线下“双主场”。和合谷孙越介绍,一直以来,和合谷将打造高品质产品以及为顾客提供好的服务放在首位。以外卖为例,和合谷会对所有订单评价展开多维度的分析处理,做好与用户互动,并在餐品、餐具研发上不断发力。比如商家有几类定时定温的自研设备,能够减少人工误判,保证出餐品质的稳定性。打造“外卖实验室”,每季都会推出新餐品以满足消费者尝鲜需求。“做外卖帮助我们留住了老用户。随着门店生意的加速复苏,不少线上用户也成为了堂食常客。”
为了更好地帮助餐饮商家经营,美团外卖也基于季节特点以及消费趋势,上线“冬季吃点好的”等多场营销活动,助力商家增长。同时推出“外卖管家服务”,由具备专业数字化运营能力的外卖运营师为受疫情影响的餐饮商户提供一对一帮扶,服务涵盖经营诊断、店铺装修、餐品设计、活动策划、推广营销、运营优化等六项内容。
面对行业的“确定性增长”,众多餐饮商家铆足了劲,希望能够抓住春节这波复苏红利期,添柴加火,助燃“人间烟火”。业内人士表示,除了节日消费促进作用外,餐饮行业之所以能够获得较快复苏,另一个重要原因是线上外卖与线下堂食相互促进,为今年餐饮复苏增添了新动力。
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