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
广西:十项举措服务1400多万农民工******
随着2023年春节临近和疫情防控措施的优化调整,广西农民工迎来返乡潮。近日,广西壮族自治区人力资源和社会保障厅等12部门部署2023年春节期间“春暖农民工”服务行动,采取十项有力举措,服务1400多万农民工。
送关怀慰问。开展走访慰问农民工活动,宣传党和政府对广大农民工群体的关心关爱,为留岗农民工组织文艺联欢、集体过年、发放年货等“送温暖”活动。要求各地村级就业社保服务平台、农民工综合服务中心、村两委干部与未返乡的农民工联络1次,了解关心他们的工作、生活情况。充分发挥好驻外劳务服务站、工会帮扶服务中心职能,结合农民工需求提供便利暖心服务。
送出行保障。优化返乡服务,不再对返乡农民工查验健康码和核酸检测阴性证明。开通农民工集中购买汽车票、火车票绿色通道,设置志愿服务工作点,为有需要的大龄农民工在购票乘车、搬运行李等方面提供帮助。春节前,为农民工务工较为集中的地区开通直通列车、专车,在农民工自驾车返乡沿途集中地设立志愿服务点开展志愿服务,引导广大农民工平安有序返乡。春节后,加大“点对点”送工服务力度,为目的地集中、成规模成批次的农民工外出务工开通“家门到车门、车门到厂门”送工绿色直通车,预计超过10万农民工享受“点对点”送工服务。
送社保帮扶。全面落实社会保险助企纾困、新增岗位社会保险补贴、吸纳重点群体就业社保补贴、带动就业补贴、创业补贴等政策,实施阶段性降低失业保险、工伤保险费率政策至2023年4月30日,推行失业保险稳岗返还和留工补助“免申即享”,实施缓缴社会保险费“即申即享”,推进就业社保补贴政策“直补快办”。
送就业服务。利用好农民工返乡契机,深入实施提升就业服务质量工程,开展系列公共就业服务专项行动,组织“春风行动暨就业援助月”“金秋招聘月”等专项活动,通过远程招聘、直播带岗、大篷车送岗等形式,举办产业专场、行业专场、园区专场招聘活动。各市每周至少要举办1次专业性招聘活动,每月至少举办1次综合性招聘活动,促进农民工高质量充分就业。深化粤桂、桂深劳务协作,推进粤桂协作共建“一县一企”农村劳动力稳岗就业基地,帮助农民工和脱贫人口实现就业。
送工作岗位。各地人力资源社会保障部门主动联系企业提出招工就业岗位需求,加大岗位信息归集投放力度,分类实现工作岗位靶向推送,对于有愿意在当地就业的返乡农民工,充分利用现有工业园区、农民工创业园、创业孵化基地、就业帮扶车间等载体予以安置;符合条件的,开发公益性岗位予以安置就业,保持全区公益性岗位总体稳定。以工代赈投资项目,优先安置返乡农民工、脱贫人口就近务工增收。
送技能培训。鼓励农民工利用返乡闲暇时间提升技能水平,支持各地结合产业发展需求实际将急需紧缺技能人才纳入人才引进目录,大力开展急需紧缺职业(工种)培训,引导返乡农民工、脱贫人口(含防止返贫监测对象)等群体参加技能培训。持续深化“八桂系列”劳务品牌建设,举办“八桂系列”劳务品牌3+N专项赛,引导农民工参加劳务品牌标准化培训。预计2023年开展各类补贴性职业技能培训12万人次,开展“八桂系列”劳务品牌相关培训9万人次。
送健康服务。开展疫情防控知识宣传,有针对性地提高农民工健康防护意识,为农民工疫苗接种等提供便利,对于农民工集中的企业、社区,协调医疗机构提供上门服务。做好返乡农民工健康监测服务和重点地区农民工职业病摸底工作,开展农民工义诊等活动,为农民工免费发放口罩、消毒液、防疫药品包等防疫用品。
送权益保障。严格落实“三个严禁”和“一金七制度”,完善根治欠薪源头治理长效机制,推动涉嫌欠薪线索数量“去存量、减增量、防变量”。压实地方政府属地管理、行业部门监管和用人单位主体责任,对责任不落实、工作不力造成严重后果的依法依规追责。严厉打击拒不支付劳动报酬犯罪行为,对重大欠薪违法行为依法公开曝光,对恶意欠薪企业及其负责人实施联合惩戒,确保不出现因欠薪引发的重大群体性事件或恶性极端事件。加强劳动保障监察“两网化”管理,推动工程建设领域农民工工资支付监控预警平台建设。实施劳动关系“和谐同行”能力提升三年行动计划,完善劳动关系协商协调机制,提升劳动关系管理和服务水平。常态化开展“加强争议预防服务千家企业”活动,提升争议预防效果。
送文化娱乐。全区3个美术馆、115个公共图书馆、124个文化馆、235个博物馆(纪念馆)、1174个乡镇综合文化站全部面向农民工免费开放。有针对性地开发、开放一批农民工喜闻乐见的公共文化服务资源,举办面向农民工的群众文化活动。
送关爱帮扶。及时为符合条件的失业农民工发放失业保险待遇。持续做好农村困难群众基本生活保障,加强农村低收入人口动态监测和救助帮扶,将符合条件的防止返贫监测对象按规定纳入农村低保或特困供养范围,及时给予临时救助。开展留守老年人探访关爱,根据实际情况提供政策宣传讲解、需求转介和必要救援等服务。加强对农村留守儿童的走访慰问,对于有困难的农村留守儿童及家庭提供关爱帮扶措施。(光明日报全媒体记者 周仕兴、王瑾雯)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)