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大发网址2023-01-31 16:05

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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

流行音乐:时代特有的动人旋律******

  作者:吴慧娟(福州大学人文学院教授、福建省习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心特邀研究员)

  当代中国流行音乐的兴起,与改革开放有着密切而直接的关系。伴随着商品经济的迅速发展,港台流行音乐也在内地快速蔓延,并为音像市场繁荣发展打下基础。

  内地歌迷最先接触到的流行音乐歌手,就是被誉为“甜歌皇后”的邓丽君。20世纪70年代末,邓丽君演唱的《甜蜜蜜》《小城故事》等流行歌曲,传入内地的千家万户。甜而不腻的清新唱法,欢快轻盈的曲调,易于理解的歌词,给改革开放初期的内地打开了一扇流行音乐之窗。邓丽君的歌曲深刻影响了内地乐坛,一大批歌手从模仿她开始走上流行音乐演唱道路,一大批音乐人靠听邓丽君的音乐掌握了流行音乐写作技巧。

  “洋装虽然穿在身,我心依然是中国心,我的祖先早已把我的一切,烙上中国印。”在1984年央视春晚舞台上,一首《我的中国心》通过电视机传遍大江南北,激昂的歌声激发了国人的民族自豪感。80年代,《万里长城永不倒》《万水千山总是情》《我的中国心》《龙的传人》等港台爱国歌曲得到广泛传唱,在大众中激发了浓烈的爱国情怀和血浓于水的民族自豪感。

  流行歌曲在争议声中迅速崛起,并逐渐演变成为大众流行文化。年轻人以哼唱流行歌曲为乐趣,全国大型声乐比赛设置了“通俗演唱”奖项,正式承认了流行音乐的地位。从此,中国歌坛“通俗”“美声”“民族”三种唱法开始并驾齐驱。流行歌曲的种类开始增多,校园民谣、摇滚、迪斯科等萌芽发育。一曲表达人类呼唤和平和真情的《让世界充满爱》,通过百名歌星的集体演唱,向世界展示当代中国流行音乐风采,将这一时期的流行音乐推向高潮。

  时间来到90年代,音乐创作呈现繁荣景象。虽然港台音乐仍然不容忽视,但内地流行音乐的原创力量开始得到社会认可。《亚洲雄风》《黑头发飘起来》等亚运歌曲走红,雄壮的流行歌曲与国际体育大赛结合,犹如一股流行音乐的传播“飓风”,感染了全体民众。摇滚乐走向高潮期,组乐队成为年轻人的时尚潮流。城市民谣、校园民谣、军营民谣及说唱乐、爵士乐等不同风格的流行音乐百花齐放,《小芳》《同桌的你》《一封家书》等代表作,触动了亿万年轻人的心,反映了工业化初期,中国人口流动加快的社会变化。《东方之珠》《七子之歌》等回归音乐涌现,见证香港、澳门回到祖国怀抱,坎坷沧桑、大气恢宏的艺术效果,深深印在每位中华儿女的心头。

  伴随着社会经济的发展,流行音乐也走向繁荣阶段。制作精良的MTV将视听效果推向极致,流行音乐的艺术特征,也由此得到了彰显。“卡拉OK”在全国遍地开花,成为大众娱乐消遣的潮流消费,年轻人呼朋唤友K歌玩耍,商人把唱“卡拉OK”作为招待客人的保留节目,民间涌现出无数“麦霸”,这些世俗化消费的典型标志,体现出当代中国流行音乐的大众化、商业化。

  迈入21世纪后,中国国力不断提升,人民生活质量水平日益提高,北京奥运会的成功举办,让世界为之瞩目,进一步增强了人们的民族自豪感和自信心。大众对精神消费的需求也随之高涨。这些因素,都影响到了流行音乐,使其呈现出了民族化、高雅化、国际化的趋势。以《阿姐鼓》《吉祥三宝》《北京欢迎你》《天路》等为代表,反映出音乐创作和流行的变化,社会大众的音乐审美提升,新生力量崛起,流行音乐走向多元化、个性化。在这个阶段,华语乐坛上出现了一个真正意义上的高峰,“中国风”席卷全国,以陶喆、周杰伦、胡彦斌、许嵩等为代表的一批音乐人,将中国古典文化元素与西方流行音乐范式相结合的全新尝试,给中国流行音乐赋予了新的内涵,注入勃勃的生机与活力,让大众看到了流行音乐的更多可能性。

  数字信息技术的蓬勃发展,对流行音乐产生了极大的影响,音乐作品创作实现了数字化,通过网络迅速传播。2010年代以来,网络流媒体成为主流载体,网络流行歌曲逐渐变成主角,流行歌曲的创作群体急剧扩大,一大批网红流行歌曲出现,比如《小苹果》《卡路里》等。数字工具的普遍应用,降低了网络流行歌曲的创作门槛,快节奏、电子音乐、“洗脑”歌曲受到网友欢迎。不过,问题也出现了,网红流行歌曲的同质化严重,旋律、歌词的整体创作水平下滑,很多歌曲内容雷同,听上去很耳熟,却又很难分辨究竟是哪一首歌。高质量流行歌曲的稀缺,引起很多人的担忧。

  在去年底,一首《孤勇者》横空出世。《孤勇者》本来是一款电子游戏的主题曲,却实现了破圈效应,在大众层面传唱,并演变成儿歌,成了小朋友们的“接头暗号”。有人做过测试,只要在小朋友身边哼唱“爱你孤身走暗巷”,立刻就会引起小朋友跟唱。《孤勇者》歌词寓意深刻,展现出奋斗拼搏精神,曲调昂扬,鼓舞斗志,正能量满满,这是它成为现象级流行歌曲的主要因素。

  当代中国流行音乐虽然起步较晚,但发展态势迅猛,有着广泛的群众基础,如今已成为社会大众生活中的重要组成部分。从流行音乐的发展变化,可以看到,其与历史互洽,与时代共振,并对社会经济文化等各方面产生了积极影响,在发展中形成了具有民族文化色彩的中国流行音乐。流行音乐演变的步伐并未停歇,还将继续伴随时代的脉搏而跳动,奏出时代特有的动人旋律。

  《光明日报》( 2022年12月23日 16版)

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