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
错峰观影来了:春节档热度不减 各大影院人潮汹涌******
“错峰观影来了,爆米花铲得胳膊疼”
春节档热度不减,各大影院人潮汹涌“累并开心着”
孔小平
春暖文体消费系列报道②
今年春节档电影很给力,六部影片成色上佳,电影院那叫一个人山人海。昨天傍晚,扬子晚报记者在南京江宁区多家影城看到,影院人潮依旧汹涌,不少人错峰补看电影。万达影城一名工作人员告诉记者:“这几天算少的了,春节期间的爆满真是惊呆了我,毕竟三年没见这场景了,只要影城开门,全时段都挤满了人。我那几天铲爆米花,铲得腰酸胳膊疼。”
扬子晚报/紫牛新闻记者 孔小平
海报展板能拍全家福
春节期间,电影院都布置得很喜庆,年味十足,有红彤彤的灯笼,还有可爱的兔子灯。另外,今年春节上映6部电影,各影片方都使出了浑身解数,给影院送来了很多电影展板和海报,成排摆放,非常壮观,也成了电影院一景。
这些花式展板简直就是“气氛组担当”,有“长着”兔耳朵的“熊出没”充气人偶,还有方便粉丝打卡合影的《无名》人型展板,电影《流浪地球2》《满江红》《交换人生》等展板也都面积巨大,加上它们的电影海报和预告,分布在影院各个展框中。观众只要一进入影院,就立刻被浓烈的过节气氛包围。
在疫情防控进入新阶段后的首个春节档,看电影回归成为很多家庭富有仪式感的“新年俗”。很多观众等着进场前会先去拍个照,有些家庭还特地拍起了全家福。更有些观众本来只准备看一部的,看到其他电影的展板做得这么精致好看,立马掏出手机又买了票。
不少人“错峰”补春节档
昨天,扬子晚报记者在南京江宁太阳城万达影城发现,不少观众是来错峰补看电影的。市民卢女士和上初中的儿子慢悠悠地赶来,准备看《无名》。卢女士告诉记者,春节期间的电影票跟春运车票似的根本抢不到,走亲访友的间隙,想带儿子看场电影,每次都只剩下边边角角的座位,黄金时间段更是不要想,很多是满场,“春节时我们还来商场吃过饭,电影院门口都挪不动道儿,取票排长队,入场排长队,真是人声鼎沸得很。”
这些天是上班日,她调休在家,倒是跟儿子好好享受了一下略微安静一些的观影环境,刚把《流浪地球2》《满江红》看了。
“今年的电影真好呀,儿子看完《流浪地球2》,回去自己琢磨查了不少资料,想弄清楚一些科学概念,还翻出了《流浪地球1》《星际穿越》《火星救援》这几部科幻片来复习。”卢女士告诉记者,《满江红》的故事,他稍有些陌生,回家也做功课了,查看岳飞的故事后还是很难过的,感到悲壮。
于是卢女士做完电影《无名》功课后决定再带儿子看这部,让他感受隐蔽战线上地下工作者的付出和牺牲,也是不错的爱国教育。
另一位观众王先生是来看《流浪地球2》的,他说,第一部《流浪地球》上映时,自己就很喜欢,查了《流浪地球2》的资料和时长,他决定晚一些来看,170多分钟,一定要静静地享受,对宇宙级高速公路“太空电梯”穿越天际非常期待,首次展现的月球发动机也让他觉得想象力十足。
工作人员:加班也高兴
影院人士面对这回归的热闹也是感慨万千,幸福蓝海国际影城荔枝广场店的工作人员告诉记者,7个影厅每天排片40多场次,几乎场场满,甚至还加开了在三楼的首家大剧院影厅,有五百多个座位供观众选择。
影院经理们对这个春节档的成绩也非常满意,观众们愿意走进影院,就是迎来春天的希望,“看到影院大厅恢复了曾经的熙熙攘攘,虽然加班也很高兴。”
记者了解到,很多影城还进行了票价优惠补贴,也激发了观众的观影热情,“今年平均票价较往年便宜5—7元,我们影院还推出早晚场特惠,观众花20多元就能看一场大片。”万达影城南京仙林万达茂店经理张骏告诉记者,春节期间影城12个影厅每天排片80多场,从早上7点多到次日凌晨4点多一直有影片放映,可接待7000多人,黄金场次的上座率接近80%。
特别观察
《熊出没9》票房第3 说明家庭观众回归
“《熊出没9》的票房能挤进春节档前三名,其实也从侧面说明了一个问题,就是观众拖家带口地回来了。”一位影城人士告诉记者,当她看到,不少亲子家庭一起来看《熊出没9》的时候,就感觉今年票房不会差,家长敢带孩子出来娱乐休闲,一定程度上说明疫情的影响在减少,兔年的中国电影市场或将正式摆脱三年疫情的影响而回到正轨了。
不少业内人士感慨地告诉记者,2022年电影行业可是被国务院列为22个特困行业之一的啊,但这个春节档,打了一个漂亮的“翻身仗”,影片质量也高,每一部单拿出来都“很能打”,老中青三代人才聚集,说明这几年来,创作人才一直在一线坚持,没有流失,为观众回归影院也再添信心。他们也表示,自己好在坚守下来了,希望春节档这坚挺的票房走势是开了一个好头,期待兔年还会有更多的佳作出现,带领电影市场快速回暖,繁荣发展。
双双位居全国第一
江苏这个票房大省依然“开门红”
再用数据来说话,据灯塔专业版数据显示,2023年春节档(1月21日-1月27日)票房67.34亿,超过2022年春节档60.4亿元的总成绩,成为中国影史春节档总票房第二,总观影人次达1.29亿,总场次265.37万。其中,江苏省连续第3年夺得春节档省份票房冠军。
据江苏省电影局初步统计,兔年春节档,江苏全省总票房7.17亿元,全国占比10.6%;观影总人次1346万,全国占比10.4%,双双位居全国第一!同时江苏也是全国唯一在票房、人次均突破10%的省份。
其中,春节档江苏全省票房前三影片为:《满江红》票房2.8亿元;《流浪地球2》票房2.4亿元;《熊出没·伴我“熊芯”》票房7050万元。
江苏全省票房前三城市为:苏州 1.1亿元;南京9824万元;无锡6964万元。江苏全省13个设区市全部进入全国城市票房66强。其中,苏州居全国第7,南京全国第12,无锡全国第17。
纵观最近三年春节档, 2021年江苏凭借11.1%的票房占比,票房居全国第一;2022年票房和观影人次双双取得全国第一;2023年,票房和观影人次再次双双登顶,进一步确立了“票房大省”的优势,这也是高质量发展新开局,打响了经济整体好转第一枪。