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
农村大龄青年多、恋爱难 看山东田间能人怎么牵红线******
在山东临沂,有一位“民间月老”,他叫王孟阁。
他和大儿子王琪、二儿子王振一起为人牵线做媒,短短几个月,已为上千名大龄青年成功牵线,他们父子也因此被人称为当地的“直播相亲王”。
大龄青年来王孟阁父子直播间相亲,在数十万网友面前依次报出身高、体重、工资、房产等不为外人所知的隐秘家事。手机前的你若看上了哪位嘉宾,可以直接拨打他们的电话,与心仪对象当场沟通速成配对。成了,王孟阁父子为他们鼓掌祝福;没成,也别恼,王孟阁父子会留他们吃碗大锅菜再走,以表慰藉。
比电视剧还好看的山东相亲直播间长啥样?
乡村版《非诚勿扰》每天准时在王孟阁的小院里拉开帷幕,王孟阁在镜头前直播,两个儿子在旁边助播。场地就在一片小池塘旁边,原本是用来种藕的;演播厅则是用铁皮搭成的小屋,没有聚光灯也没有霓虹,甚至能听到蚊子不时在耳边嗡嗡。一切都显得粗粝又质朴,但充满热情和生命力。
直播开始前,不少年轻人会搀着自家父母提前一小时到达小院,坐在厢房外的一排长椅上等候,像极了医院候诊区里等待医生开出就诊单的男女老少。只不过,王孟阁父子从纸上撕下的往往是连线对象的电话号码。
无论男女,一坐上椅子,他和两个儿子便穿着印有“王孟阁相亲大会”的白T,连珠炮似地开始发问:身高多高?体重多少?学历是什么?做啥工作?工资多少?有房没有,全款还是首付?有车没有,价值几万?
碰见30多岁的嘉宾,他们也不忘顺带问上两句,结过婚没有?有孩子吗?……经王孟阁之口问出的相亲问题,永远直白而精准。如此快节奏高密度的问答,几个来回就能让他摸清来者的情况和需求。用他的话说,这些硬件条件都是“纸包不住火”的,他们父子问得这般细致,也是为了给急于“脱单”的年轻人把好关,替他们找到条件匹配、门当户对的另一半。
直播后,王孟阁父子能清楚地感受到,出镜的嘉宾,要是长得好,很快就被“抢”了;相反,要是长得“赖巴”,车和房也不是全款购买的,常常要花上40多分钟才能“推销”出去。
“大路多宽放多宽,利于脱单。”王孟阁父子对着屏幕喊。这几乎成了他的口头禅,大龄青年似乎越来越多,恋爱也变得越来越难,在他们看来,解决问题的杀手锏就是:放宽条件、门当户对。
“我们这好多大龄男青年苦于找不到合适的结婚对象,最终求助于我爸。大家基本都是相貌平平、工作平平、性格平平。山东男孩大多老实、做一份稳定却稍显沉闷的工作;女孩大多安静、内敛,在选婚姻还是选爱情的抉择中摇摆不定。”在旁边助播的王琪认为这是父亲强调门当户对的原因。
这也是他们直播间的原则。若有男嘉宾是初高中学历,听见热线电话里的女孩是本科毕业,王孟阁和儿子们会直接挂掉,“学历高的找学历高的,学历低的找学历低的,有共同语言,这没有高下之分。”
王琪说:“毕竟会来我爸直播间相亲的,都是我们这里‘普通老百姓家的孩子’。”
“乡村版孟非”如何炼成?
最初,王孟阁父子在快手做直播,原本只是为了拉呱(山东方言,指聊天、闲聊)。烧个地窝,一家人往那儿一坐,和网友家长里短地聊。有一次,聊着聊着就聊到了“男大当婚女大当嫁”这回事,王孟阁挺自豪地说:“俺两个儿子都是我说的媒。”有网友眼睛一亮,来了精神:“我儿30多了还没娶媳妇,你能给牵线搭桥吗?”
王孟阁和儿子商量后,便答应了,玩闹似地在直播间连麦,没想到真说成了一对儿,从那时起,开始有更多“大龄青年”陆陆续续进入了直播间。
那年七夕,在粉丝的建议下,王孟阁在两个儿子的帮助下,开了第一场线下“相亲大会”,他们在前一天的视频里发出了“召集令”,怎么也没想到,第二天,小院一下挤满了人。耳边响起了鞭炮声,现场的气氛被推向顶峰;王孟阁那天的直播也“炸了”,人气峰值也首次突破万人大关。“牵手成功”的年轻人纷纷表示感激,还有人在日后给他们送来了锦旗。
七月七相亲大会后,一发不可收拾。找对象难,对临沂男青年来说早已是社会问题。临沂常住人口达1100万,相亲的需求一旦被开发,王孟阁父子忙得天昏地暗。王孟阁的电话号在直播间公布后,打电话相亲的人越来越多,为此,王孟阁只能上午和晚上连播两场,让每一个预约的嘉宾都有机会上场。
王孟阁父子的直播为什么会火?要回答这个问题不是易事,但你若守上几场直播,看王孟阁如何将大龄青年推销出去,就会惊讶发现,这是多么理所当然。地道的鲁南口音外加朴素真诚的价值观,这种带有浓重地方乡土文化的唠嗑,让大家眼前一亮。此外,王孟阁和儿子们开诚布公的条件罗列法若移植到其他省市,或许会失效——他们的婚恋标准几乎可以简化成一条:找个人过踏实日子。更甚是,“只要下雨了会跑回家就行”。
王孟阁老挂在嘴边的“放宽条件”也贴合山东现实。临沂本地年轻人多早婚,不乏22岁就觉得自己“晚婚”的男孩来直播间相亲。王振记得自己初中毕业时就有不少同学在找对象,等他中专毕业,同学们的孩子都长大了。
残疾人,相亲市场上绝对弱势的边缘群体,也能在王孟阁父子的直播间得到一视同仁的待遇。他很能理解残疾小孩父母的心情,这想法再简单不过,“就是让孩子在自己百年之后能够组建家庭,在世上有个依靠,不至于孤苦伶仃”。
王振清楚记得,一次,一个缺只耳朵的男人来相亲,他特别会卖二手机器,一年收入二三十万,这就比不少身体健全的人厉害。 “他的缺点是残疾,如果不借助互联网传递出去,提个灯笼也找不到人。”王孟阁便和儿子一起琢磨,把他能挣钱、头脑灵活的优点总结了出来。
在10万人围观的直播间里,连麦效率太低,还常遇到人上麦捣乱,挤掉了那些真正需要相亲的人。王孟阁只好买了两个老年机,让儿子专接热线电话,通过电话筛选的人才能进直播间和老王对话。
自此,王琪和王振手中的电话铃声就没停过。“下午两点是最忙的时候”,他们一边扒拉碗里的饭,一边接电话,两点一过,十几个预约名额基本就满了。
“我实在算不来自己接过多少通电话了”,现在,王振只知道手机最多存500条通话记录,从早上十点到下午这会,500条记录就满了,手机自动清空所有记录后,又有源源不断的人拨了进来。
王振说:“我们能做的,就是尽力帮助他们找到合适的人,但未来能成与否,各自的路还是要各自来走。”
直播间“速配爱情”为何火?
相亲,是一个经久不衰的话题。不管是各色相亲节目,还是城市里随处可见的“相亲角”,足以映衬出相亲市场的火热。
现在,技术改变了人们对于爱情的看法与想象,也建立了更广阔的社交空间,人们见面之前可以先通过网络培养感情。而快节奏的生活与稀缺的闲暇时间促使人们追求低成本、高效率的相亲平台。
在王孟阁父子的直播间,不管是去现场还是线上连麦,都不需要任何费用。不过,观众会自发刷一些礼物支持他。只要双方有意向,王孟阁就会建议“牵牵手”,将联系方式告诉彼此。这样的相亲充满未知性,什么样的人会提什么条件,大家都不知道。而全程,不过十几分钟。
与华丽包装、精雕细琢的相亲节目相比,偶然性、真实性是相亲直播的特点和优势,观众永远不知道下一秒会发生什么。王孟阁父子直播间参与方式很简单:他公布了自己的联系方式,愿意到现场的,可以联系他到他的农家院直播,还能吃上一顿他准备的大锅菜。在直播间围观的用户,如觉得线上有合适的嘉宾,可以直接拨打电话,现场与王孟阁连线,说出想法。
因此,来到直播间相亲的既有年入近百万的成功人士,也有收入微薄的工人,甚至还有一些残障人士。他们会简单介绍自己,平凡的人生被浓缩在短短的几句话中,各个小故事组成了精彩的情景悲喜剧,使直播内容极具戏剧性。
王孟阁父子热闹的相亲直播,吸引了各种各样的群体观看。即便是寥寥数语的“速配爱情”,依旧吸引了许多单身男女参与。井喷式的流量,也带动了许多当地主播加入相亲直播的赛道,县乡地区的相亲直播俨然成了社交平台的独特存在。
毕竟,在许多人眼里,相亲并不仅是简单安排男女会面,还是一种社会匹配过程。这个话题,经久不衰。
中青报·中青网记者 牟昊琨 实习生 赵熳 来源:中国青年报
(文图:赵筱尘 巫邓炎)