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
中央广播电视总台《2023年春节联欢晚会》:再呈温暖文化大餐******
中新网北京1月22日电 1月21日20点,中央广播电视总台《2023年春节联欢晚会》在“欢乐吉祥、喜气洋洋”的浓厚氛围里如约而至,用一道独具匠心、暖意融融的文化大餐向全球华人送上吉兔呈祥的美好祝愿。
整台晚会以“欣欣向荣的新时代中国,日新月异的更美好生活”为主题,凸显开心信心、奋进拼搏的时代新气息。推出的歌舞、相声、小品、戏曲、武术、杂技、少儿等各类节目在智能伴随、VR三维绘制、8K超高清、三维菁彩声、竖屏多画面等总台新技术手段的演绎下,亮点迭出、精彩纷呈,新媒体点播数和海外传播量均创历史新高。
中央广播电视总台《2023年春节联欢晚会》 央视供图据初步统计,截至1月21日24时,《2023年春节联欢晚会》电视端直播平均收视率达20.23%。新媒体直播用户规模达6.55亿人,相对去年直播增加47.7%,竖屏看春晚累计观看规模达1.79亿人,相对去年增幅超50%。央视频客户端2023年春晚互动人次达1.08亿次。
海外传播方面,CGTN(中国国际电视台)英西法阿俄全平台共计发布春晚相关报道超过500条,获全球阅读量超过2.22亿,独立用户访问量超过1.53亿,视频观看量3601万。央视网海外社交平台直播播放量超4118万。总台通过68种语言面向全球受众转播或报道春晚,来自美国、加拿大、法国、意大利、俄罗斯、日本、巴西、澳大利亚、印度、阿联酋、新加坡、南非等170多个国家和地区的1000多家媒体对春晚进行同步直播和报道。日本视频平台Niconico连续第八次转播总台春晚节目,总观看人数达12.4万人,节目好评率达93%,观看人数和节目好评率均超过去年。美国有线电视新闻网CNN持续推介总台春晚,覆盖超过3.95亿全球用户。总台还通过全球各地的融媒体传播矩阵实现“全球千屏”传播新突破,春晚宣传片陆续登陆全球超过1600块户外大屏和院线银幕,并点亮世界多个知名地标,将来自春晚的祝福送至全球千家万户。
今年春晚,从歌曲、舞蹈、创意节目、民俗表演、杂技、武术等多种节目形态,到春晚吉祥物、主标识、舞美设计、演员服装等都有文化元素的巧思妙用,在虚拟与现实交织、科技与文化融合之中打造了一场视听文化盛宴,充分体现出中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展的成果。
舞蹈《锦绣》利用VR三维影像绘制技术,让垂眸而出、步履蹁跹的舞者仿佛重回“五星出东方利中国”锦护膊的历史场景,千年如新,如梦如幻。舞蹈《碇步桥》以我国现存保留最完好、最古老、最长的古代碇步桥为创作元素,融合扎染色彩,以AR视角再现烟雨江南风韵,舞姿曼妙,舞步绰约,置身其中,人们如同在灵动的江南水乡袅袅而行。
歌曲《百鸟归巢》取自南音四大名谱之一,谭维维与“南音”艺术家将南音的唱腔、乐器与现代流行音乐碰撞交汇,呈现出百花齐放、百鸟归巢的吉祥盛景。中国色流传千年,凝固着中国人的审美和诗情,创意节目《满庭芳·国色》从自然万物、天地四时中追寻中国传统文化中的赤橙青蓝紫,银珠、凝脂、缃叶、群青、玄天等中国色,搭配水袖、折扇、油伞、翎子与剑,以舞为语,以曲为韵,感受中国色彩丰蕴的文化内涵所带来的强烈视觉冲击力。
南北戏种同台献艺、三代表演者一同亮相。《华彩梨园》中,中国现存最古老剧种之一的福建莆仙戏首次登上春晚舞台,《踏伞行》婉转细腻,手眼身法步无不展现古老戏种的独特生命力。杂技节目《龙跃神州》展现了传统非遗中幡技艺的惊险惊艳与气势磅礴。少儿民俗表演《我和爷爷踩高跷》更是将胶州剪纸、胶东花饽饽、海阳秧歌、山东小调等大量的非遗元素融入其中,讲述了中国民间艺术的传承。
中央广播电视总台《2023年春节联欢晚会》 央视供图创意节目《当“神兽”遇见神兽》以《山海经》《抱朴子》《史记》等中国古典典籍中的吉祥神兽为原型,结合VR技术、国潮绘画,设计出麒麟、凤凰、白泽、貔貅等中国神兽形象,让孩子们从“神兽”身上汲取勇敢奋进、自强自信的精神力量。
武术《演武》用现代科技与传统武术相融合的方式“唤醒”了精彩绝伦、热血沸腾的百年古画《武僧演武图》。赵文卓携手武林小将们,“形意拳、六合拳、冲拳、醉拳、刀剑枪棍”轮番上演,刚柔并济,动静皆宜,穿越百年历史,演绎中华武术的奇绝。
做时代的眼睛,讲生活的情感。《2023年春节联欢晚会》邀请全国各地、各行各业的百姓歌手亲临春晚舞台,用暖心旋律唱响平凡中的感动,一首首新歌令观众耳目一新,聚焦平凡而火热的生活,引发质朴本真的共情共鸣。
春晚首支定制歌曲《你好,陌生人》盘点了2022年以来平凡人的暖心故事。晚会现场,毛不易与现实中的当事人隔空同唱,传递着“心连着心”的温暖,感恩浩瀚人海中善良的陌生人。孙楠、李克勤两位老友合作带来的《给所有朋友们的歌》唱出了平凡岁月中的真挚友谊。小柯、沙溢、秦海璐、李光洁、胡夏、孟慧圆共同演唱歌曲《马上就会好的》表达了“勇敢一点坦然出发”的暖心鼓励。
姜育恒、苏有朋、王铮亮、汪苏泷以一曲《跟往事干了好几杯》将过往所有的烦恼都酿进年夜饭的酒中,一饮而尽,唱出了笑看岁月的从容、过尽千帆的洒脱。黄绮珊与希林娜依·高合唱《是妈妈是女儿》,用跨越时空、打开心扉、深情对唱的形式,将天下母女爱的寄语化作心灵的倾诉。
黄渤化身快递小哥,一曲《小哥》用质朴的歌词和朗朗上口的旋律,致敬穿行在大街小巷,奔走于千家万户的“小哥”们,是他们的早出晚归、风雨无阻,便捷了我们的幸福生活。《早安,阳光》集结了来自全国各地、职业分布各行各业的演唱者,舞台上一抹抹“天使白”“橄榄绿”“守护蓝”“志愿红”……用发自肺腑、振奋人心的和声,谱写出新征程的生活交响。
李光复、孙桂田、周深以一曲《花开忘忧》描绘出了一幅“青梅白首,岁月静好,花开忘忧”的温润人心的画卷。黄霄雲、宋轶、宋祖儿、单依纯联袂带来清新隽永的《绿水青山》,歌曲以黄梅调为创作灵感,娓娓道来一段寄情山水的故事,徐徐铺展一幅人与自然和谐共生的画卷。
廖昌永、吴碧霞、王凯、郁可唯以一曲《远征》,鼓起奋进充满光荣和梦想新征程的磅礴之力。56个民族的歌手用最质朴真挚的情感,赞美幅员辽阔、和谐丰饶的美丽《家园》。
今年春晚歌舞类节目中,火力全开的邓超与王二妮惊喜组合,以一曲《好运全都来》感染观众,跃动新春。董宝石、凤凰传奇、赵今麦演唱的《新春蹦蹦》在敲响癸卯兔年的钟声后,带着大家蹦蹦跳跳,抛开生活的烦恼。
语言类节目聚焦社会热点和百姓生活,笑料十足。沈腾、马丽、艾伦、常远、宋阳等人演绎的小品《坑》,辛辣讽刺了个别“躺平式”干部的不作为。于震、孙茜、张佳宁、白宇帆、马旭东带来的小品《初见照相馆》,通过中年夫妇与新婚夫妻的巧遇,诠释万变岁月中不变的爱意。
中央广播电视总台《2023年春节联欢晚会》 央视供图小品《马上到》聚焦人与人之间的宽容理解,王宝强、杨紫、王宁讲述一个因职业身份临时互换而欢乐十足的暖心故事。脱口秀演员赵晓卉、邱瑞、徐志胜、何广智坦诚回忆自己的过年趣事,贴近生活的幽默表达引发现场笑声不断。岳云鹏和孙越一个《我的变、变、变》,让观众捧腹不止。金靖、铁男、闫佩伦的小品《对视50秒》,引发用真心真意对待身边爱人的共鸣。孙涛、秦岚、黄才伦、黄杨的小品《上热搜了》,讲述了一段因视频引发的两个家庭从误会到理解的故事。
作为全球华人共同的文化年夜饭,除夕之夜一起守岁看春晚、同唱一首歌已经成为连接全球华人的情感纽带。今年是“一带一路”倡议提出的第十年。春晚舞台上,“一带一路”沿线国家的艺术家们与中国音乐家一起相聚云端,共同带来《一带繁花一路歌》。以花为名,飞花为令,唱响各国经典歌曲,以开放姿态展现文明交流互鉴带给各国人民的喜悦与欢欣。
今年,总台首次实现“全球千屏”看春晚。2023年春晚宣传片登陆了全球超过1600块户外大屏和院线银幕,总台兔年春晚灯光秀点亮了美国世贸中心、帝国大厦,罗马斗兽场,迪拜世界第一高楼哈利法塔,悉尼世界广场,东非最高建筑埃塞俄比亚商业银行新总部大楼,巴西累西腓零点广场,以及中国香港维多利亚港、澳门旅游塔等多个全球地标性建筑。萌萌可爱“兔圆圆”,吉祥喜庆中国红,来自总台春晚的新春祝福吸引了世界目光。
今年总台还推出“百城千屏+云听”双平台同步直播春晚。在北京首钢园、上海国际传媒港、成都春熙路大屏、深圳星河COCO Park广场、贵阳花溪十字街户外大屏等全国70多个城市的500余块“百城千屏”8K超高清公共大屏同步直播春晚,配合云听客户端的三维菁彩声,带来纤毫毕现的沉浸式视听效果。城市夜空下,为依然奋战在工作岗位、无法回家过年的城市建设者、服务者们,提供了一隅共庆新春、共享团圆的温暖空间。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |