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
影片《原野》追忆——记南海影业公司第一部故事片******
金兆龙
影片《原野》中的主要演员。1981年,中国新闻社创办的南海影业公司第一部电影故事片《原野》摄制完成,在社会上引起了极大的轰动。时光流水,此事已过去了31年,现将当时摄制这部影片的前前后后有关情况追忆如下。
中新社电影业务始于上世纪50年代,当时仅限于拍摄一些介绍中国大陆的风光纪录片、地方戏曲片以及侨乡面貌的影片供旅居海外的广大侨胞观看。进入上世纪80年代,中国改革开放为广大侨居海外的侨胞和港澳同胞回到祖国探亲观光提供了极其便利的条件。为此,中新社的电影业务内容也随之发生了变化。当时中新社主管电影部工作的吴江副社长十分关心电影部的改革和发展,根据廖承志同志关于侨务外宣工作的指示精神,提出了拍摄电影故事片的设想。吴江副社长找来当时电影部的导演凌子,共商电影故事片的拍摄工作。经过一段时间的酝酿,决定将著名剧作家曹禺先生的话剧《原野》搬上银幕。影片《原野》由中新社电影部凌子导演,并请来了北京电影制片厂著名电影摄影师罗德安担任摄影。影片的其他摄制人员从北京和长春电影制片厂暂借。电影部由我和伊铁士,吴青青,付铮等人分别参加了该部影片的导演组和摄影组工作。
1980年的初夏,我们摄制组一行来到了黑龙江五常县一个偏僻的林区小镇——山河屯。外景地之所以选择在这里,是因为这部影片中有许多场戏需要在成片的桦树林中拍摄,我们摄制组在那里得到了山河屯林业局的大力支持与协助。
摄制组在林区拍摄期间,生活条件十分艰苦。特别是在夏季,林区有一种蚊子,俗称小咬,这种蚊子叮起人来十分厉害,就连上厕所也会向你发起进攻,当时摄制组许多人都被叮得全身红肿。每天清早大家带上一些干粮一拍就是一天,即使有时送饭也十分简单。辛苦一天工作下来,浇上一桶黄黄的井水就算洗了一个澡,马上又投入到第二天的准备工作。即使这样大家也都毫无怨言,因为拍摄出一部好的影片是大家共同的心愿。
摄制组的到来,为山河屯这个小镇增添了许多欢乐。每次拍摄时,总吸引着周围众多的居民前来观看,因此维持拍摄现场秩序成了一大难题。记得在拍摄娶亲这场戏时,需要一些群众演员,消息一传出,就招来了大批的应征者,这些从未上过镜头的群众演员,在表演上是那样的朴实、自然。一次,剧中需要找一个演侦缉队长的群众演员,找了半天,找到了中新社在剧组担任会计的韩海滨,通过拍摄这组镜头,他居然还找到演戏的感觉,并迷恋上了演员的工作。
东北的冬季是严寒的。进入11月份,漫天的大雪纷纷而至,外景地被厚厚的积雪所覆盖,这种天气为拍摄工作带来了重重困难。从驻地到外景地,为了运输众多的摄影器材和道具,必须在厚厚的积雪中开辟出一条道路,再加上外景地积雪的清扫,使得制片部门的工作十分繁重。寒冷的天气也给演员的表演带来了很大的困难,演员为了戏中的需要,在零下十几度气温仍要穿着单衣拍摄。特别是扮演白傻子的演员两只胳膊还要裸露在外,冻得他满身起了鸡皮疙瘩,有时不得不喝上几口白酒来御寒。对于外行人来说,人们都觉得当演员好风光,但演员为艺术吃苦的精神却鲜为人知。
东北冬季的寒冷和缤纷的大雪使得我们摄制组不得不挥师南下,来到湖南长沙。在潇湘电影制片厂的大力支持下,在摄影棚里完成了剩余镜头的拍摄工作。
在影片拍摄过程中,我们剧组多次登门拜访《原野》的原作者、戏剧大师曹禺先生,征求他对电影剧本和拍摄的意见。曹禺先生对自己早期的作品《原野》搬上银幕十分关注,并就影片的艺术创作不时地与导演和演员交换看法。影片双片(送审片)完成后,他不但认真地观看了全片,还十分仔细地提出了一些修改意见。
影片《原野》摄制完成后,在社会上引起了很大的轰动,人们都争着先睹为快。由于没有公开放映,只是在内部试映,所以总是难以满足众多观众的要求。随着影片《原野》在社会上影响日益扩大,这部影片的风波也是一起接着一起。其中议论最多的就是谣传《原野》有两个版本。此事甚至引起政界高层的关注,并调看了此片。作为该片的剪辑之一,我对此事最有发言权,因为每拍摄一批镜头,冲印出来后,都要经过我进行分场编号和初剪,在我的视野中从未见过社会上谣传的镜头,我想这些谣传可能就是因为影片中有场男女主角所谓的“床上戏”引起的。其实这场戏导演处理得很含蓄,比起现在一些影视片在表现这类戏时,要文明得多,也严肃得多。
影片《原野》得到了廖承志同志亲切的关怀和支持,1981年10月,影片《原野》即将在香港上映,时任全国人大常委会副委员长的廖承志亲切接见了即将赴香港参加首映式活动的影片导演凌子,男女主角杨在葆、刘晓庆以及兼任南海影业公司总经理的吴江副社长。在接见中,廖公勉励他们要多和港澳文化界人士发展友谊,进行艺术交流。廖公还对他们说,《原野》一片将会受到海外华侨和港澳同胞的欢迎,并希望他们继续努力,拍出更多的好影片。
影片《原野》在香港上映期间,受到了香港同胞的热烈欢迎,香港的媒体好评如潮。《华侨日报》载文称“《原野》叫好又叫座”。《新晚报》评论说“《原野》是一部非常严肃、文学性很强的影片”。《大公报》和《明报》都刊出影评,赞扬男女主角演技高超。《南北极》杂志发表专文称,“《原野》是文革以来最出色的中国电影”。
影片《原野》在国际上也受到了极大的关注,应意大利电影艺术协会的邀请,导演凌子携片前往意大利参加了威尼斯电影节,并获得了“最受推荐影片”奖的荣誉。
值得一提的是,电影《原野》因种种原因一直到1987年2月才获准在国内公映,但仍受到广大观众的欢迎和喜爱,在第十一届电影“百花奖”评选中,该片荣获最佳故事片奖。
时值31年后的今天,回忆起中新社第一部电影故事片《原野》摄制历历在目,记忆犹新。影片《原野》第一次将中国新闻社南海影业公司推向社会,亮相于中国电影界。随后南海影业公司又推出了《精变》、《春桃》、《老店》和《北京故事》等一批杰出电影作品,走过了一段辉煌的历程。
(历史资料)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |