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
东西问·中外对话 | “银发浪潮”汹涌而来,世界能给中国哪些启示?******
中新社北京6月8日电 题:“银发浪潮”汹涌而来,世界能给中国哪些启示?
中新社记者 阚枫
当“老龄化”伴随“少子化”,“一老一少”成了很多国家面临的世界性难题。
2021年的中国经济数据显示,中国65岁及以上人口超过2亿,占全国人口的14.2%,已达到“中度老龄化社会”的指标。
世界人口最多的国家遇到“银发浪潮”,如何将“老年负担”变“长寿红利”,这是中国必须攻克的大课题。
环视全球,西欧是最早开始人口老龄化进程的地区,而亚洲国家中,日本、韩国都有应对老龄化的丰富经验,东西方社会可以给中国提供哪些“他山之石”?
就此,中新社“东西问·中外对话”邀请日本国立社会保障和人口问题研究所副所长林玲子,韩国东国大学原社会学教授、中国研究所所长金益基,荷兰鹿特丹伊拉斯谟大学和荷兰跨学科人口研究院(NIDI)访问学者、香港科技大学社会科学和公共政策教授、老龄化中心主任贝斯图与中国人口学会副会长、中国人民大学副校长杜鹏展开对话。
专家们表示,老年人群并非社会负担,而是巨大的社会资源。一个国家或地区社会经济发展并不一定由人口数量决定,而在于人口政策能否最大化激发人力潜能。中国需要适应新的人口现实,充分利用所拥有的人力资源,释放社会中人口的全部潜力,从依靠“人口红利”转向收获“人才红利”。
对话实录摘编如下:
与人口数量相比,人口政策更重要
杜鹏:对于老龄化,中国舆论中出现了对人口抚养比和经济增长动力削弱的忧虑情绪。在人口政策调整和社会配套跟进方面,日韩两国有什么需要特别提醒中国的经验之谈?
林玲子:社会经济发展并不一定由人口数量决定,而在于人口政策能否最大化发挥人力潜能。一个能够充分发挥现有人口能力的政策,比单纯的人口数量更重要。亚洲国家必须适应逐渐增多的老年人口,从而相应地调整政策。
金益基:韩国社会已经历过20世纪60年代以来人口变化的主要阶段,出生率和死亡率都开始下降。现代化、社会经济发展、人口计生政策等社会经济因素都对韩国人口变化产生了影响。1996年开始,韩国政府改变了政策风向,由限生转向促生,但这为时已晚,日本和韩国的促生政策都没有收到实效。
杜鹏:贝斯图教授在新近的学术论文中认为,如果人力资本得到快速增长,低生育率可能不会对中国未来几十年的持续发展构成大的障碍。能否概述得出这一结论的过程?
贝斯图:这是基于沃尔夫冈·卢茨提出的“人口新陈代谢”概念得出,即一个人口老龄化社会,如果受教育程度相对更高,人们的技能水平相对更高,且人力资本的改善可以转化为生产力提高,这种人力资本的转变就可抵消人口结构变化带来的影响。中国需要适应新的人口结构现实,释放社会中人口的全部潜力,而不仅仅是创造和要求更多的人口资源。
让年轻人生孩子,什么才是他们最想要的?
杜鹏:应对低生育率,世界不少国家的经验大致分三个方面:从产假、育儿假等方面给予时间支持,从津贴、减税等方面给予经济支持,从托育照护等方面给予服务支持。从大家的经验观察,年轻人想要的是什么?
林玲子:日本人尤其是男性,通常工作时间很长,所以日本一直以来都尝试着对工作风格、工作方式进行改革。但是最大的影响是新冠疫情带来的,居家办公的人一下子多了起来,尤其是2021年,结婚率上升了。如果远程办公、弹性办公方式继续下去,可能会给年轻人创造比较好的条件。除此之外,产假和陪产假,还有诸如津贴等经济支持也很重要。
金益基:韩国政府效仿北欧国家的“工作—家庭平衡”政策,但是韩国政府没有做到为工作女性提供充足的福利,甚至对男性来说也没有一个切实有效的环境(提高生育率)。提高生育水平,弹性工作和陪产假都是必不可少的,这也是韩国年轻人最想要的。
贝斯图:工作单位政策必须要和国家政策同步,提供更好的工作环境,同时也要在家庭内部平衡男女角色,男女双方都应在照顾孩子和家务中作出同等贡献。
少子化和低生育率本身,与其说是一个生育问题,不如说是社会其他问题的表征。比如年轻人要照顾孩子、父母、伴侣的父母,压力太大,政府确实想支持生育,但要想达到目标,可能要先在老年护理领域投入资金,去分担劳动年龄人口肩上的担子。
应从“人口红利”转向“人才红利”
杜鹏:老年人群并非社会的负担,而是巨大的社会资源。在开发“银发资源”方面,日韩的经验能给中国带来哪些启示?
林玲子:不能认为老年人寿命的延长会带来社会负担。日本人口确实是在减少,但预期寿命每年都在延长,这就意味着,增加的老龄人口放缓了整体人口减少的趋势。传统意义上的劳动人口确实在减少,但是如果考虑到健康的老人数量在增加,那么实际劳动人口并未大幅减少,我们要做的是促进就业,促进老年人就业。
金益基:韩国正制定各种计划为老年人创造就业机会,制定了各种扶持计划。我们成立了韩国老年人力开发院,全面统筹相关工作,该机构正致力于为老年人提供适当的就业机会和参与社会活动的机会。
杜鹏:贝斯图教授近期在文章中写到,中国要适应人口格局的巨大变化,逐步从依靠“人口红利”转向收获“人才红利”。西欧国家在这方面有哪些经验和教训可供中国借鉴?
贝斯图:每当讨论老龄化带来的负担时,我们必须准确地定义“负担”所代表的实际含义。我之所以谈到这种人力资本红利,是因为如今的年轻人与50、60、70年前的年轻人有很大不同。他们所掌握的技能、面临的机遇,如果被转化为更高的生产力,实际上就可以产生这种红利。我们应该考虑如何改进劳动力市场的整体结构,而不是把老年人或60岁以上的人群割裂出来看待。
如何让人们接受“延迟退休”?
杜鹏:当前,“延迟退休”是中国社会热度较高的话题,其他一些国家也同样面临这一问题,如何在全社会达成延迟退休的共识?又如何做好配套制度安排?
贝斯图:在英国,退休和养老金之间的联系已不那么紧密,没有所谓的退休年龄。你的公司不能强迫你在60岁或65岁,或其他任何年龄离职,除非有一些非常具体的正当理由。这与养老金年龄不同,领取养老金的年龄仍然是固定的。所以,你可以选择退休,选择离职,但你无法在特定年龄之前领取养老金。这可以防止人们在他们真正想离职前就被迫失去工作。
人们说这会剥夺年轻人的工作,让人工作到六七十岁会增加年轻人口的失业率,但我认为这种说法缺乏证据,我们应该考虑人们在不同的年龄阶段如何承担不同的工作。
林玲子:我们必须区分退休年龄和领取养老金年龄。日本正将养老金领取年龄从60岁提高到65岁,但我们决定不再往后延迟,因为保持养老金体系可持续性很重要,这样人们才会信任它。目前,我们可以选择从70或75岁开始领取养老金,如果延迟领取,获得的养老金会更多。
至于退休年龄,必须让它变得灵活,这样未来工作市场才能更灵活。我们可以为人生设立一个“第一工作阶段”,从20多岁到50岁,这个阶段,我们会结婚生子。到了50岁,孩子长大成人,就可以开启“第二工作阶段”,从50岁开始积累新的经验。我们可以工作到60岁或70岁以后,甚至80岁或100岁。这种退休年龄的设定是创造新型社会或适老社会的关键。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() ![]() 天天发娱乐地图 |