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信誉快32023-01-31 16:05

军事科学院徐馥芳:要有勇闯科技“无人区”的胆识******

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。

军事科学院徐馥芳:要有勇闯科技“无人区”的胆识

  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

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各地政府工作报告陆续出炉,回应哪些民生热点?******

  中新网北京1月19日电(刘欢)自1月10日起,多地省级两会拉开帷幕,各地政府工作报告也陆续出炉。

  大学生就业、养老保险、基层医疗、生产生活安全……报告关注并回应了哪些民生热点?

  大学生就业难怎么办?

  ——大学生就业摆在更突出位置,做好毕业生就业指导

  据教育部统计,2023届全国普通高校毕业生规模预计达1158万。近年来,高校毕业生就业问题备受关注。一边是大学呼吁解决就业难,另一边是用人单位苦于招人难。对此,多地政府工作报告提出要做好大学生就业指导工作。

  如广东、四川、海南等地要求把促进青年特别是高校毕业生就业工作摆在更加突出位置。

  海南提出,要举办“百场万岗”校园招聘活动,全省高校毕业生就业去向落实率和留琼率分别达83%、62%。广西要求力争2023届离校未就业高校毕业生就业率达90%以上。

  上海市市长龚正回答媒体提问时表示,要强化重点群体帮扶,首先是高校毕业生,就业指导、岗位推荐、就业见习等措施要进一步完善提升。

  云南省政府工作报告指出,要消除影响平等就业的不合理限制和就业歧视。支持和规范新就业形态,推进多渠道灵活就业。

资料图:海南省“2023年春风行动暨就业援助月”专项服务活动1月11日在海口启动。图为招聘会现场。 张茜翼 摄

  如何应对人口老龄化?

  ——推进“老有康养”,鼓励开展个人养老金试点

  养老是民生领域焦点话题之一。

  国家卫健委此前表示,据测算,预计“十四五”时期,我国将进入中度老龄化阶段。2035年左右,60岁及以上老年人口将突破4亿,在总人口中的占比将超过30%,进入重度老龄化阶段。

  今年的省级地方两会上,养老依然是多地2023年要办的民生实事中的重要课题。

  北京、福建、广西等地鼓励开展个人养老金制度试点,广东提到规范发展第三支柱养老保险。

  海南省政府工作报告提出,要发展普惠性养老,全省托位数达3.3个/千人,同时推进健康海南行动暨人均预期寿命提升行动,全省人均预期寿命达80岁。

  浙江提到,推进“老有康养”,推动长期护理保险参保全覆盖、基本养老服务覆盖全体老年人,构建居家养老和机构养老相结合的便捷化、多样化、智慧化的养老服务体系。此外,人均预期寿命要超过82.7岁。

资料图:在位于广西南宁市良庆区康平街的康养之家养老院里,老年人在下棋。 黄艳梅 摄

  “乙类乙管”后看病如何更方便?

  ——推进基层医疗建设,扩大异地就医直接结算覆盖面

  在医疗建设方面,多地政府报告提出精准落实“乙类乙管”,推进基层医疗建设。

  云南省政府工作报告提到,建好国家和省级区域医疗中心,实施“百县工程”持续提升县级医院综合能力,壮大农村和社区医疗卫生队伍,建设省优、县强、基层稳定的医疗卫生服务体系。深化医药卫生体制改革,促进“三医”协同发展和治理。

  北京要求加快制定实施新一轮公共卫生应急管理体系建设行动计划,着力优化医疗资源布局,提升医疗救护设施配备,完善分级诊疗机制,加大社区卫生服务投入和全科医生培养力度。

  海南提出推动优质医疗资源扩容下沉,实现城市医疗集团和县域医共体整合到位、正常运转,并从软硬件、标准化方面系统谋划全省村级卫生室建设,弥补基层卫生短板。

  同时,在异地就医方面,湖南、广东等地提出扩大异地就医直接结算覆盖面。广西则提到扩大门诊特殊慢性病跨省直接结算病种。

资料图:社区居民在登记准备CT检查 张践 摄

  生产安全、自然灾害问题怎么应对?

  ——防灾减灾救灾,有效防范化解重大风险

  今年省级两会上,多地政府工作报告提出要加强安全体系和能力建设。

  河南省政府工作报告指出,要加强城市规划、建设、运行等各环节安全管理,全面提升各类基础设施防灾减灾抗灾能力。实施自然灾害防治重大工程,提升大中城市防洪标准,推进气象防灾减灾中心等 106 个应急能力提升项目,并加强城市人口疏散和应急避难场所建设。

  四川提出推进森林草原防灭火常态化治理。

  天津提到要统筹做好重要民生商品保供稳价和煤电油气运保障供应,全面加强食品药品监管。

  山西省政府工作报告提出,持续深化煤矿、非煤矿山、道路交通等重点领域安全治理,落实风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制,提升本质安全水平,坚决杜绝重特大事故、遏制较大事故、减少一般事故,着力提高防灾减灾救灾能力。(完)

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