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
北京两会进行时 经济话题热,委员有话说******
北京两会:经济话题热 委员有话说
【《中国新闻报》记者刘军报道】后疫情时代,中小微企业如何纾困?古都北京如何发展现代农业?北交所开市一年后如何进一步做大做强?正在召开的北京市政协十四届一次会议上,北京民建会员认真履职尽责,围绕经济热点话题积极建言献策。
郭田勇 北京市政协委员、民建北京市委副主委,中央财经大学金融学院教授北交所如何更上一层楼?提高独立性
北交所开市一年多来,实现良好开局,但也暴露出一些问题。刚刚发布的2023年北京市政府工作报告提到,今后五年支持北交所扩大交易规模。北交所如何更上一层楼?北京市政协委员、民建北京市委副主委,中央财经大学金融学院教授郭田勇支招,可以从多方面提升北交所的独立性入手。
目前,包括上交所和深交所在内的全球主要交易所多数采用公司制的组织形式,而北交所是我国第一家公司制证券交易所,在郭田勇看来,北交所若想做大做强,要充分发挥其公司制的优势。一方面,北交所可以在公司股权结构和治理结构上提高独立性,引入战略投资者,比如香港交易及结算所有限公司等实力强、经验丰富的机构,借鉴港交所、纳斯达克等交易所先进经验,在公司治理层面提高北交所的独立性、创新能力、市场竞争力。
另一方面,郭田勇建议,北交所可以在管理团队上提高独立性,尽量通过市场化招聘吸纳高水平专业人才,降低管理团队中由政府机构直接安排的人员占比,通过薪酬激励和股权激励等措施激发管理团队的独立性、创新性、服务性、能动性。
此外,在郭田勇看来,北交所和新三板的关联性密切,缺少独立性,也成为制约其发展的因素之一。新三板中原有的精选层公司全部转移到北交所,此种做法会产生上市公司和交易所双向选择错配问题,一方面新三板公司无法自由选择北交所、上交所、深交所上市,另一方面三大交易所也无法自由吸引有上市意愿的公司。针对这一问题,他建议拓宽北交所上市企业来源,在全国范围内筛选优质企业,不局限于新三板企业;此外,北交所也可增设国际板,以吸引中概股回归以及境外优质企业来国内上市。
马春秀 北京市政协委员、民建北京市委常委、密云区副区长如何发展现代农业?升级打造农业“中关村”
“作为一个超大城市,北京的特点是大城市小农业、大京郊小城区。农业产业发展过程中,存在着资源分散、土地有限、产业布局不合理、生态附加值低等短板,农业产业到底应该向哪个方向发展?”
北京市政协十四届一次会议期间,北京市政协委员、民建北京市委常委、密云区副区长马春秀向记者介绍,她此次携《关于升级打造北京农业“中关村” 构建“1+N+X”农业产业园区发展格局的建议》上会,围绕北京农业产业的高质量发展积极建言献策。
马春秀建议,将平谷农业“中关村”升级为北京农业“中关村”,纳入市级管理,在原有功能基础上,增加统筹农业企业、农业产业园区、科创团队等内容。“平谷农业中关村毕竟还是在一个区域,如果把它升级成北京农业中关村,就可以整合北京所有的园区进行统筹打造。”
目前,北京市已有9家现代农业产业园开展创建工作,包括房山国家现代农业产业园、密云国家现代农业产业园和7个市级农业产业园;有19家国家级“星创天地”;还有北京国家现代农业科技城,及其辐射的顺义园、昌平园、通州园、延庆园。马春秀建议,对全市各类农业园区、基地进行全面梳理整合,以北京农业“中关村”为统领,探索挂靠、委托等模式,实现全市园区统一管理、协调联动,构建现代都市农业圈。
此外,北京市汇聚了一大批具备相当规模的农业企业,培育了“三元”“鹏程”“天安”和“正大”等一批知名品牌。马春秀建议,要充分发挥北京农业“中关村”“1+N”园区承载功能,广泛聚集吸纳农业企业入驻。北京拥有一批实力雄厚的农业科研院所,这是发展农业产业得天独厚的优势,也将为龙头企业提供智力支撑。
此外,目前北京农业产业的知名品牌大多是做产品起家,生态绿色农业、观光休闲农业还比较薄弱。“今后应着眼于农业与旅游业结合,提高农产品的附加值,全产业链提升北京农业竞争力。”
顾慈阳 北京市政协委员、民建门头沟区工委主委、门头沟区政协副主席、区科协主席如何让民企更敢闯?容错机制是关键
1月15日,北京市第十六届人民代表大会第一次会议开幕,代市长殷勇作政府工作报告。报告指出要“大力提振市场信心”,“让国企敢干、民企敢闯、外企敢投。”如何让民企敢闯?在北京市政协委员、民建门头沟区工委主委、门头沟区政协副主席、区科协主席顾慈阳看来,建立创新创业的容错机制是关键。
顾慈阳此次带着《关于借鉴硅谷经验推动首都创新创业平台建设的提案》上会,他认为,严格追究企业经营失败者以及政府资助项目决策失误者的责任,会严重影响创业者的热情。“中国人的传统理念是向往成功,但是投资的失败几率很高,尤其是青年人首次投资。我们的社会对这些人不够宽容,这个问题亟待解决。”顾慈阳表示,很多小微企业主只能用房子或其他个人资产抵押才能取得贷款,一旦经营失败就会倾家荡产,命名创办的是有限责任公司,却要承担无限的连带责任。“这样的风险可以采取贷款信用保险来化解”。
去年11月,顾慈阳参加了由中共北京市委组织部和市科协共同举办的“提升科技创新素养能力”线上出国(境)专题培训班,授课教师既有斯坦福、旧金山大学等名校的教授,又有谷歌、特斯拉等名企的资深科学家;既有硅谷市政府官员,又有从事投资、孵化、平台建设、人才选育等方面的实战专家,令顾慈阳眼界大开。课上提到一句美国谚语“Never fail to fail”,给顾慈阳留下了深刻印象:“一定先有失败经历,才会有成功。” 容错机制保护的不仅是民营企业家,还有发改委、科委、开发区等政府工作人员,“在项目资助、引进和推动产业发展等方面,允许他们在一定范围内出现错误。”
此外,顾慈阳还建议在大学开设高质量的创新创业课程,聘请具有开创精神的企业家或者硅谷的成功创业者担任授课教师,指导有潜质的创业者,激发大学生尤其是硕士、博士生创新创业的热情、敢闯敢干的精神。
黄轶 北京市政协委员、北京民建会员、美臣投资董事长企业“病”怎么治?“企业医院”开良方
“人生病了要去医院,企业碰到困难该怎么办?有没有专业化、市场化的服务平台为它们纾困?”北京市政协十四届一次会议期间,北京市政协委员、北京民建会员、美臣投资董事长黄轶向记者抛出这样的问题。
今年北京两会,黄轶携《关于支持“企业医院”发展 鼓励企业纾困市场化服务平台建设的提案》上会。疫情三年,一些企业元气大伤,面临着经营困难。“政府出台了很多对企业的扶持政策,比如减免税、延缓社保、减免房租,对企业帮助很大,但是不可能每次都通过政府的紧急措施来救助企业。”黄轶建议,支持“企业医院”发展,让更多的社会资本和专业化服务参与到企业发展中,针对困境企业纾困进行专业化辅导。
“缺资金,可以在这个平台上找到银行或相关机构来给你救助;需要法律援助,这个平台可以帮你对接专业的律所,化解经济纠纷;企业面临破产重组时,厂房、办公设备这些固定资产也可以在这个平台上提前交易,让资产最大化套现。”黄轶这样描述“企业医院”运行的前景。
黄轶建议,首先要系统梳理和评估北京市困境企业基本情况,然后要给更多的小微企业以喘息之机,提高扶持救助政策的靶向性。针对困难企业主要面临的关键问题,给予灵活低成本的支持;对因资金链断裂发生债务问题的企业,相关诉讼、执行案件暂缓执行。
此外,要对中介机构和平台在企业纾困中的专业服务,实行资金上的专门补贴和税收优惠,鼓励金融、咨询、法律、会计等专业机构积极参与企业纾困服务,提出困境企业筛选指标体系,构建困境企业财务指标模型。
作为民营企业经营者、北京民建会员,黄轶在过去几年的北京“两会”上多次为民营企业发声。从“为小微企业松绑注册地址限制”到“建立北京市个人破产保护条例,解除创业者后顾之忧”再到“推动企业医院发展”,黄轶的提案持续聚焦营商环境的优化、民营企业家信心的树立。“这是一个系统工程,需要我们一直努力。”
(《中国新闻》报)
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