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三分快三攻略2023-01-31 16:05

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

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一题而三命意的《伶官传序》******

  作者:詹丹

  欧阳修的史论名篇《五代史伶官传序》分别在中开头、中间和结尾,出现了三处观点句,即:

  盛衰之理,虽曰天命,岂非人事哉

  忧劳可以兴国,逸豫可以亡身

  夫忧患常积于忽微,而智勇多困于所溺

  对此,虽然有人曾提出哪一处是中心句的疑问,但也有不少学者把三处观点作了归并处理。如流行甚广的朱东润主编的《中国历代文学作品选》有关这篇作品的题解,就把三处观点整合在一起加以论述道:

  这篇文章是把“庄宗之所以得天下与其所以失之者”作为教训,说明“忧劳可以兴国,逸豫可以亡身”,“祸患常积于忽微,而智勇多困于所溺”,指出一个王朝的兴亡主要决定于人事,在当时历史条件下,有其进步意义。

  而陈必祥在《欧阳修散文选集》题解中论及此文时,把第一处观点句称为“全文的主旨”,把第二处称为“结论”,又把第三处称为揭示“带有更普遍意义的教训”,是“扩大和深化了主题”。只不过用换一种说法,依然对三处观点句作了归并处理。

  不过,吴小如在1980年代论及该文的主题时,一方面归并处理了三处观点,但更重要的,他还有着深入一步的看法:

  这篇文章的主题归纳起来不外这三层意思:首先是盛衰治乱兴亡之理,由于人事而未必由于“天命”,这是一篇的主干。其次,所谓“人事”,主要表现在两个方面:即“忧劳可以兴国,逸豫可以亡身”和“祸患常积于忽微,而智勇多困于所溺”。

  虽然吴小如在提出主题的三层意思的同时,对内部关系做出了逻辑分析,认为第一处观点句“人事”是主干,后两处是“人事”的具体表现,大致体现出“总-分-分”这样的逻辑关系。但我的看法稍有不同。

  从逻辑分类看,后两处的观点,确实都属于“人事”的范畴。但从观点的抽象到具体的递进程度或者说从“人事”的普遍性到特殊性看,其间的关系又是步步深入的。

  由于第一处提出的观点“盛衰之理,虽曰天命,岂非人事”中的“人事”毕竟没有具体内涵,所以这是在一个宏观角度,提出了与“天命”相对的观点,来构成盛衰之理的具体内涵。也就是说,相对于纷繁复杂的“人事”来说,这个概念本身是抽象而又空洞的,只是当作为与“天命”对等的一个概念,把传统的认同“天命”的观念也向“人事”有所转向,才有其具体的针对性。

  也正因为“人事”概念本身的抽象和空洞,所以它反倒像虚位以待的框架,可以容纳丰富的内容。其实,庄宗之所以失天下的原因本来就复杂,《旧五代史》在庄宗本纪最后评价说:

  然得之孔劳,失之何速?岂不以骄于骤胜,逸于居安,忘栉沫之艰难,狥色禽之荒乐。外则伶人乱政,内则牝鸡司晨。靳吝货财,激六师之愤怨;征搜舆赋,竭万姓之脂膏。大臣无罪以获诛,众口吞声而避祸。夫有一于此,未或不亡,矧咸有之,不亡何待!

  其罗列出的林林总总,所谓“咸有之”,正说明了这一点。当然“伶官传序”似乎更突出其重点,所以在林林总总的“人事”中,强调了人的行为上的“忧劳”和“逸豫”这一组概念对比。这样就把抽象的宏观的“人事”递进到相对具体的中观层面。这当然是有庄宗的具体行为可以呼应的,这里且举一事为例。

  《新五代史》有记录说:

  同光三年夏,霖雨不止,大水害民田,民多流死。庄宗患宫中暑湿不可居,思得高楼避暑。宦官进曰:“臣见长安全盛时,大明、兴庆宫楼阁百数。今大内不及故时卿相家。”庄宗曰:“吾富有天下,岂不能作一楼?”乃遣宫苑使王允平营之。宦者曰“郭崇韬眉头不伸,常为租庸惜财用,陛下虽欲有作,其可得乎?”庄宗乃使人问崇韬曰:“昔吾与梁对垒于河上,虽祁寒盛暑,被甲跨马,不以为劳。今居深宫,荫广厦,不胜其热,何也?”崇韬对曰:“陛下昔以天下为心,今以一身为意,艰难逸豫,为虑不同,其势自然也。愿陛下无忘创业之难,常如河上,则可使繁暑坐变清凉。”庄宗默然。终遣允平起楼,崇韬果切谏。宦官曰:“崇韬之第,无异皇居,安知陛下之热!”由是谗间愈入。

  在这里,身为一国之主不顾民间疾苦而只想着自己安乐,庄宗过往忧劳与当下逸豫的鲜明对比,成为一种身体的真切感受,而不听忠臣进谏、尽受小人蛊惑,常常又是关联在一起的。《资治通鉴》也记录了这一史事,胡三省加注感叹说:“郭崇韬之言,其指明居养之移人,可谓婉切,其如帝不听何!”

  此外,观点句中,“兴国”和“亡身”对举,“国”和“身”还有互文足义的意思,所以文章最后提出庄宗“身死国灭”,就有了词语肌理上前后呼应的连贯性。

  值得注意的是,虽然庄宗后来的“逸豫”事例斑斑可举,但文章从《尚书》中的“满招损谦受益”引出该文的观点句“忧劳可以兴国,逸豫可以亡身”,还是说明这种现象具有相当普遍性。这样,把这种虽然具体但依然普遍的观点,推进到庄宗个人境遇的特殊性,也就是作为“序”而指向“伶官传”的特殊性,所谓“忧患常积于忽微,而智勇多困于所溺”,这是呈现第三处观点句的意义所在。相对第一处的宏观和第二处的中观来说,这第三处的观点句,就是微观了(尽管结尾的“岂独伶人也哉”一句,显示了作者也努力要把这种特殊的微观回扣到普遍性中)。

  在以“宏观”“中观”和“微观”理解三处观点句的递进关系时,我们都是以“人事”为立论前提的。在这过程中,作者所谓的“虽曰天命”一句,似乎被抛到了一边。我们固然可以说,作者强调了人事的重要性的同时,并没有完全否认“天命”的存在,但其向下文延伸的肌理性关系,似乎已经被我们无视。我们没有意识到,在其论述的递进过程中,那种似乎已经隐身的“天命”意识,其实际内涵已悄然发生了改变。

  许多人在强调第二处观点句时,无意中遗漏了“忧劳可以兴国,逸豫可以亡身”的后一句“自然之理也。”而这似乎从“人事”中逸出的,这不能被主观世界完全掌控的普遍性、规律性之理,以颇为“自然”的方式出现,使得我们忽视了其存在。而这,恰恰是能够跟同样不受人的主观控制的“天命”互为相通,形成一种肌理性联系。

  日本学者沟口雄三在谈到唐代向宋代有关天的观念变化时,认为是从“天谴的天向天理的天的变化”,也就是“主宰者的天向理法的天的变化”。唐以前的人们习惯认为,作为主宰者的天似乎有着人格意志,可以借助自然灾害,对君王犯下的错事做出谴责,以提醒君王纠正过错,所谓“天谴事应”。此类观念到宋代已经受到了不少学者的挑战。欧阳修和宋祁主持编撰的《新唐书》,就讨论了“天谴事应”的问题,并对此有所质疑。在“五行志”中,认为后世之人是在“曲说而妄意天”,所以他们编写的体例就“著其灾异,而削其事应。”而《五代史伶官传序》中提出不受人意控制的自然之理,正是从“天命”向“天理”过渡的桥梁。当天理内在于人事中(这被沟口雄三称为“欧阳修的天地人之理”)得到理解,成为一种规律时,认识到这种规律、这种天理的存在其实只是一件稀松平常的事。不过,当人们总是通过自己的言行来反复证明这个规律的存在,不断重蹈覆辙时,才是一件使人不胜感叹的事,也难怪欧阳修会在他的史论中,常常劈头就感叹一声:“呜呼!”

  (作者单位:上海师范大学光启语文研究院)

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