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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

恩佐加盟切尔西,阿根廷少年天才会聚英超******

  昔日羽翼未丰 今朝平步青云

  恩佐加盟切尔西,阿根廷少年天才会聚英超

  随着潘帕斯雄鹰在去年卡塔尔世界杯上夺冠,阿根廷球员已经成为世界足坛豪门疯狂追逐的对象。北京时间2月1日凌晨,切尔西以1.21亿欧元转会费签来了阿根廷队夺冠功臣恩佐·费尔南德斯,创下英超转会费的新纪录。

  是什么样的魔力促使“蓝军”不惜一切代价,来获得这名22岁的中场?而阿根廷球员又是怎样通过一代代的传承,成为英超这个世界第一联赛最青睐的群体?就让我们来看看英超联赛背后的“蓝白色”传奇。

  从默默无闻到身价暴涨

  世界杯的确是名副其实的造星舞台。去年冬天,阿根廷队的一帮小伙子在梅西的带领下以逆袭的方式获得“大力神杯”,为自己的职业生涯开启了一条前程远大的“快车道”。

  尤其是恩佐·费尔南德斯,这名22岁的中场,成为顶级豪门争抢的对象,就看哪支球队有这个财力得到他了。

  果然,在“蓝白军团”刚刚捧起大力神杯后不久,在英超联赛中表现欠佳的切尔西便一眼盯准了他,俱乐部甚至等不到今年夏天本赛季结束,希望在冬季转会窗口期就能签下他帮助自己扭转颓势。

  但是,恩佐效力的俱乐部是欧洲足坛著名的“黑店”本菲卡,他们掌握了全世界所有豪门的消费心理,能在转会市场上谋求到最高额的利润。

  果然,在无休止的谈判中双方一直无法在转会费上达成一致,而本菲卡的优势在于时间,1月31日是冬季转会的截止日期,如果交易没有达成,切尔西将无功而返。

  最终,这家英超最知名的土豪俱乐部以1.21亿欧元的最低解约金签下了恩佐,这也创下了英超的转会费纪录。那么恩佐值这个身价吗?从目前来看绝对是不值的。

  首先他是一名中场,身价天然地要比顶级前锋低,其次他并没有经历太多的高水平比赛,世界杯上的精彩表现的确给他加分不少,但历练还是太少,有没有持续性的输出能力还是一个未知数。

  但是,一方面切尔西有点病急乱投医的架势,而另一方面恩佐也的确有发展成超级巨星的潜力,尤其是他在大场面比赛中沉着与激情并存,在关键时刻能保持清醒的头脑,这是一名中场球员难能可贵的天赋。

  因此“蓝军”在得到恩佐后即刻与他签下了八年半的合同,就是看中了他的远大前程。

  从水土不服到如鱼得水

  欧洲足坛冬季转会窗口关闭,英超以七亿多欧元的转会支出成为全世界最能花钱的联赛。其中,光切尔西就花了五亿多欧元,而其他包括西甲、德甲在内的联赛,转会费支出都没有超过一亿欧元。

  这也让英超在第一联赛的宝座上越坐越稳。毋庸置疑,世界足坛的财富与人才已经源源不断地向英超流去,而作为最有天赋的足球群体,阿根廷球员的去向也代表国际足坛最新的趋势与潮流。

  优秀的阿根廷球员基本上都从国内博卡青年、纽维尔老男孩与河床三大俱乐部起步,而他们前往欧洲的第一站,无疑是与自己语言相通的西班牙。

  因此,西甲是阿根廷球员最集中的联赛,而早期的英超联赛一方面拒绝外援,另一方面球风凶悍,因此并未成为欧洲以外球员登陆的“圣地”。

  但是上世纪九十年代后期情况开始出现变化,克林斯曼加盟热刺、古力特加盟切尔西、博格坎普加盟阿森纳,这些在当时的世界第一联赛意甲上成名的外援给英超带来了新气象,各支老牌劲旅也逐渐放开手脚,引进外援来改善成绩,阿根廷球员也从此登上英超舞台。

  但是,那一批阿根廷球员技术精湛,却难以适应英超强硬、简洁又略加粗暴的打法,并未获得多大的成功。

  不过,英超也在不断融合中悄然改变传统模式,以适应最新的世界潮流,而阿根廷球员也源源不断地继续到英超淘金。

  在这段时期,阿根廷的后卫因为体格强壮、身手硬朗而成为第一批完全取得成功的球员。海因策、科洛奇尼、萨巴莱塔以及稍晚点的奥塔门迪和古铁雷斯把“蓝白军团”的名声打了出去,越来越多的英超俱乐部也开始接纳在身体上不占优势的阿根廷中前场球员。

  在这些俱乐部当中,曼联与曼城双雄是最喜欢”蓝白军团”的,他们阵中有迪马利亚、罗霍、特维斯、卡瓦列罗以及阿圭罗等著名球星,除此之外还有利物浦的马斯切拉诺和罗德里格斯,伊瓜因也在切尔西踢过,英超各豪门逐渐都有了一个“阿根廷帮”。

  其中,曼联的特维斯和曼城的阿圭罗通过多年的努力联手为阿根廷前锋正名,他们的能力在已经成为世界第一联赛的英超当中也是数一数二的。

  现阶段,效力于英超的阿根廷球员比自己的前辈更加适应这样的足球体系,在各队中都是中流砥柱。

  目前效力于英超的阿根廷冠军成员有五名,他们分别是阿斯顿维拉的门将埃·马丁内斯、热刺的罗梅罗、曼联的利·马丁内斯、布莱顿的麦卡利斯特和曼城的阿尔瓦雷斯。

  现在又加上切尔西的恩佐,可以说阿根廷球员在英超完全度过了瓶颈期,迎来了发展的巅峰。

  从波澜不惊到更多惊喜

  以往,英超豪门都是着力关注在意甲和西甲上业已成名的优秀阿根廷球星,因此这些球员登陆英格兰往往是水到渠成、波澜不惊的。

  但是随着阿根廷人才的井喷,英超各支劲旅也开始倾向于发现希望之星,自己将他们培养成为超级巨星。

  恩佐以天价转会成功就是切尔西的策略之一,俱乐部希望造出声势,让这名年轻的中场在斯坦福桥走向人生巅峰,给全世界更多的惊喜。

  此外,曼城也有这样的打算,球队阵中不乏耀眼的阿根廷明星,在阿圭罗退役后,瓜帅第一时间将阿尔瓦雷斯推到前台,成为阿圭罗的传承者。

  而在切尔西签下恩佐之前,瓜迪奥拉以将近1000万欧元的价格挖来了20岁的阿根廷防守型中场佩洛内。

  这名球员虽然还籍籍无名,但在风格上与恩佐相似,不仅能攻能守,且年纪轻轻在场上便展现出了大格局。曼城更看重球员的潜质,用低廉的价格来换取更加多彩的未来。

  无独有偶,曼城的死对头曼联也在培养一名阿根廷新星,他就是加纳乔。这名目前才19岁的前锋早在2020年就加入了“红魔”,去年首次在英超亮相便获得了业内的青睐。

  他还入选了阿根廷队参加卡塔尔世界杯的初选名单,可惜在最后确定参赛名单时被斯卡洛尼放弃,否则“蓝白军团”又将多一位20岁以下的世界冠军。

  可以说,如今的英超已经聚集了最多的阿根廷青年才俊,而昔日阿根廷球星云集的西甲和意甲则开始掉队了。

  更有消息称,梅西在拒绝与巴黎圣日尔曼续约后,有可能在今年夏天加盟曼城,并且会一直踢到40岁。

  如果这个消息成真,那么英超联赛的确以其熠熠生辉的魅力和财力吸引了全世界最杰出的球星,他们不仅来自阿根廷,也来自巴西、葡萄牙、荷兰、比利时。

  这是英超最好的时代,每名球员都会以此为荣。(记者尹成君)

  (来源:齐鲁晚报 2023年02月03日 A12版)

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