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
持续高价仍旧满房 三亚旅游迎加长版旺季******
火爆的三亚旅游市场在春节假期后依然延续。1月31日,北京商报记者从多家旅游平台了解到,春节假期一些动辄五六千元一晚的高端旅游酒店在节后房价仍处高位,部分热门酒店甚至还处于满房状态,而这样的情况将一直持续至正月十五。
部分酒店仍售罄
“节后这两天来亚龙湾的游客依旧很多,我们每次开车出亚龙湾都要排半个小时的队。”在三亚度假的游客蒋瑞(化名)告诉北京商报记者,自己本以为过了春节错峰游三亚的游客会少一些,酒店会更好订,其实不然。
“因为将近三年都没有好好地旅游,所以我们计划订个比较舒适的酒店,但没想到稍微高端一点的酒店房源都很紧张。”蒋瑞说道。北京商报记者在携程旅行App上看到,三亚亚特兰蒂斯酒店1月31日-2月3日均已无房间可以预订,2月4日-5日的海景双床房、海景大床房等房型显示已售罄;无独有偶,三亚艾迪逊酒店1月31日-2月1日的所有房型均被订满,2月2日也有部分房型显示被订完。
价格方面,一些热门酒店的房价在春节假期后仍持续处在高位。北京商报记者在携程旅行App上查询到,三亚保利瑰丽酒店1月31日豪华海景房的房价为5573元/晚,海景泳池大床房的房价为7673元/晚;三亚香格里拉度假酒店1月31日豪华阁大床房的价格为5986元/晚。不难看出,即便假期已经结束,但三亚春节期间的余温还在持续释放。
除酒店外,三亚的免税市场也在持续发热。北京商报记者在三亚国际免税城探访看到,免税城内人头攒动,不少品牌店门口排起长队,部分奢侈品品牌需要排队至少一个小时才能进店。免税城内的工作人员告诉北京商报记者:“过年期间一直都是这么多人,不知道具体要持续到什么时候。”
在免税城内排队等待购物的孙先生表示:“因为我们在三亚买了房,所以几乎每年冬天都会来三亚,往年免税城里的人也都很多,但我感觉今年的人更多了。”
三亚旅游酒店行业协会会长刘凯强表示,以往在节后都会有来错峰旅游的游客,但今年春节后来三亚旅游的整体游客人数相比往年要多一些,甚至比疫情前的2019年还要多。蒋瑞谈到,相比往年,今年春节三亚旅游市场的“旺季”时间更长了。
元宵节后陆续回归平价
“三亚旅游市场火热的情况将一直持续到正月十五,目前有不少酒店的房价从正月十五左右开始回落。”有酒店相关负责人透露。
北京商报记者从携程旅行App上看到,三亚亚特兰蒂斯酒店2月5日(正月十五)海景大床房的房价为3088元/晚,而1月21日除夕当晚,同房型的房价为5688元/晚;2月12日的同房型房价为2188元/晚,与除夕的房价相比,降幅超60%。同样,三亚珊瑚湾文华东方酒店1月21日翠园轩高级园景大床房的价格为6231元/晚,2月5日同房型房价为3827元/晚,降幅近40%;2月12日的房价为2195元/晚,降幅超60%。这就意味着,正月十五后部分酒店价格开始回落,陆续回归到平日房价水平。
刘凯强表示,即使会有错峰游市场,但毕竟过了春节的峰值,各酒店对春节初七以后的房价都有所下调,但这也带动了初七到正月十五期间入住率的提升。而最近价格上涨,与酒店入住率趋于满房的状态密不可分,各酒店也在用市场进行调节。
而民宿市场也有相同的情况发生。小猪民宿相关负责人介绍:“目前来看,三亚的热度还在持续,三亚民宿价格没有大幅下滑。三亚此前也都是过了正月十五价格才会逐渐恢复。因为很多三亚民宿订单订到正月十五,所以库存比较紧张,小猪民宿平台上三亚地区最长的单笔订单订了超过90天。”
同程旅行数据显示,春节假期过后,热门旅游目的地的酒店价格略有回落,例如,三亚1月28日-31日入住的酒店均价(平均每间夜价格)降幅为18.1%。同时,机票价格在节后逐步进入下行通道。
淡季将转换经营策略
“正月十五以后,学生基本都上学了,亲子客流肯定会有所减少。接下来,各酒店可能会针对会议、团队以及时间较为充裕的度假散客做一些准备,推出一些优惠措施等吸引消费者。”刘凯强说道。
针对平季的准备工作,三亚亚特兰蒂斯酒店公关总监徐翔宇表示,旺季过后会安排部分酒店员工进行休整,同时也会针对会议、团建等进行相关布局。
不只是当地酒店企业,在线旅游平台也在积极营销。据了解,同程旅行近期上线了“旅行开年心动出发”的活动,预订三亚、西双版纳等热门目的地的酒店会有相应的优惠。
北京第二外国语学院中国文化和旅游产业研究院副教授吴丽云认为,近年来,三亚的淡旺季逐渐在淡化,以往暑期是三亚的淡季,但是在近两年的暑期,三亚酒店的入住率还是比较高的。
业内人士分析指出,经过三年疫情,消费者出游的需求在这个春节得以释放,也有部分消费者更青睐于节后的错峰游,从而使今年三亚的旅游市场持续火热。同时,2月6日起,试点恢复全国旅行社及在线旅游企业经营中国公民赴有关国家出境团队旅游和“机票+酒店”业务。而此时,三亚便是众多消费者出游的首选目的地。
吴丽云指出,待出境游完全放开后,可能会对三亚旅游市场有一定的影响。虽然三亚的度假设施相对完善,但服务方面存在一定欠缺和不足,加之价格较贵,可能会有部分消费者选择价格较为便宜的东南亚国家,届时会分流三亚旅游市场。
北京商报记者 吴其芸/文
(文图:赵筱尘 巫邓炎)