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百姓彩票攻略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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春节的十个小知识:春节为啥又叫新正、元日?******

  中新网北京1月22日电(记者 上官云)“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏。”又是一年新春佳节来临,人们以丰富多样的节庆习俗,来迎接期盼已久的农历新年。

  重庆工商大学法学与社会学学院副教授孟令法在接受中新网专访时提到,春节反映了自然时空的新旧交换,具有除旧布新、祈福纳祥、感念先恩、阖家团圆的美好寓意。

  其实,无论年俗如何变化,春节始终是中国人看重的团圆节,也从方方面面体现了中华优秀传统文化的博大精深、源远流长。

资料图:村民挥舞长龙与狮头。 杨华峰 摄

  一、春节有何寓意?

  春节是中国最重要的传统节日之一。俗话说,“百节年为首”“四季春为先”,它反映了自然时空的新旧交换。

  因此,作为“年”的一种称谓,春节在各种祭祀仪式与欢庆活动中,就具有了除旧布新、祈福纳祥、感念先恩、阖家团圆的美好寓意。

  从本质上讲,“过年”也可以视为一个时段。在古代,并无“春节”一词,而“正月初一”常谓元朔、元日、新元、元旦、正日、元辰或新正等。

  孟令法说,直至民国,“正月初一”被定名为“春节”,并沿用至今。

  二、春节为啥又叫新正?

  在春节的各种名字中,“新正”自隋唐以来就得到普遍使用,如孟浩然《岁除夜会乐成张少府宅》诗曰:“旧曲梅花唱,新正柏酒樽。”

  宋人周密在《武林旧事•元夕》中写道:“一入新正,灯火日盛。”明清时代“新正”这一名称也得到延续,荻岸山人在《平山冷燕》中写道:“因岁暮就在家过了年,新正方起身上任。”

  “正日”这一称谓或在汉代即已出现,唐徐坚《初学记》卷四引汉崔寔《四民月令》说:“正月一日,是谓正日。”新正也好,正日也罢,这些称谓都体现了古人对新年第一天的认识。

  从本质上说,这些词汇都带有一定的美好寓意。无论使用哪一词汇指称“正月初一”,其中的“新”“正”“元”等词汇所体现的“一元复始”等理念,都彰显了人们对一年之始的时间定位,也是对万象更新的体认。

  三、如何以岁首定年节?

  春节能够成为中国的传统节日,经历了漫长的发展过程,而这也与历法的选择有关。

资料图:北京一家“藏在”四合院里的小咖啡店挂起红灯笼,营造出浓厚的中国传统新年氛围,吸引市民前往“打卡”。 中新社记者 侯宇 摄

  孟令法介绍,中国观象授时的历史非常悠久,但历朝历代仍有差别,这对以岁首定年节的传统产生了直接影响。

  在远古时期,人们以北斗七星为基准,确定了“斗柄回寅”为春正,“建正寅月”之立春为岁首,这恰是干支纪元法,或称星辰历。

  简单来看,夏历正月在孟春,商历正月在冬十二月,周历正月在冬十一月。秦统一六国后,用秦历(颛顼历),正月定在冬十月。

  汉初时,沿用秦历。至汉武帝时,天文学家唐都、落下闳、邓平等人在吸收干支历(节气成分)的同时,制“太初历”,恢复夏历春季一月一日为岁首。此即为今之春节奠定了时间基础,而四川阆中人落下闳则成为当代学者所认定的“春节第一人”,被奉为“年爷爷”。

  四、“年”为何被引申为岁名?

  如今,人们提起春节,总会说“过年了”。孟令法解释,“年”属于“禾”部字,许慎《说文解字》将“年”写作“秊”,从禾千声,意为“谷孰也”。

  《谷梁传•桓公三年》记载,“五谷皆熟为有年也”。基于此,“年”有了“年成”之义,即“一年的收成”。基于这一本义,“年”逐渐往表示时间的意义上引申,如此便出现了“年节”“年纪”“周年”“年代”等概念。

  “过年”的“年”亦是如此。正所谓“春种”“夏锄”“秋收”“冬藏”,循环往复,人们把“过年”视为庆贺丰收的节日其实不难理解。

  此外,“民以食为天”,“社”“稷”对人们来说是极为重要的,而在春节这样一个重要时段,张贴蕴含“丰收”之意的春联,举行“社火”“社戏”表演,祝祷“风调雨顺”“五谷丰登”也就成为十分重要的信俗活动。

资料图:图为社火团进行精彩表演。 马铭言 摄

  五、除夕与春节有哪些关系?

  从时间上看,除夕与春节相连,但有其起源,即“逐疫驱鬼”。汉画像石既有“傩戏图”,而宋佚名绘“大傩图”即是证明。

  孟令法解释,“除”本义为“交易”“去除”,“夕”有“夜晚”之意,而此日一般在腊月三十,俗称“年三十”。是夜人们“通宵不眠”,俗谓“守岁”。

  故从其本义出发,其意可为在一年的最后一晚“弃旧迎新”“驱邪避秽”。因此,春节和除夕既有相通之处,亦有一定区别,而前者在某种程度上还可包含后者——民间俗谓“过了腊八就是年”,而“年”在现当代社会即被称为“春节”。

  此外,人们针对不同亲属关系,自初一开始便分不同时段前往亲戚家拜年,比如有些地方初二“回娘家”,初三“姑舅姨”。

  六、除夕最早何时出现?

  中国民间常将除夕称为“大年三十”,是日为“大除”,是夜,则称“大年夜”。在部分地区,还将除夕前一日称“小年夜”。

资料图:随着社会发展,年夜饭越来越丰盛。梁犇 摄

  从典籍角度看,“除夕”的出现或比春节晚很多。现存文献最早提及“除夕”的是西晋周处所撰《风土记》,“至除夕,达旦不眠,谓之守岁”。

  除夕大部分情况下是在腊月三十,但也有腊月二十九。孟令法说,中国传统历法总体是阴阳合历,既考虑太阳运行,也考虑月亮运行,同时观照北斗七星、二十八宿等,但为了弥合日月星的运行时间差,便制定了平年和闰年。

  所以,农历年最后一月既有三十天,也有二十九天,但以三十天为多。

  七、因何要守岁?

  “守岁”又称守岁火、照岁等,简单来说,就是在吃过年夜饭后,全家人在灯火通明中由“除夕”跨入正月初一,直至天亮。

  孟令法认为,之所以有此风俗,原因之一可能是“守岁”起源于古代自然崇拜以及人们对它的合理解释。人们采取“熬夜”行为,以化解想象中“年兽”等带来的生存危机。

  换言之,人们希望在两个时段的跨越中构建一种无形力量,以把一切邪瘟病疫驱走,从而实现对家庭或集体成员的有效保护。

  总之,除夕“守岁”的风俗主要源自人们对新旧交替的一种象征性表达,体现了人们对自然时序循环往复变化的感性认知以及处理方式,并逐渐走向了全民娱乐。

资料图:图为东城区前门步行街北口的景观小品“四方平安”。中新社记者 田雨昊 摄

  八、春节主要习俗有哪些?

  春节期间的节庆习俗丰富多样,如吃饺子、放烟火、压岁钱、逛庙会等等。

  吃过年夜饭,也接回了灶王爷,等到正月初一,大家照例走亲访友,依次“拜年”。人们穿起喜欢的新衣,准备好茶点糖果,热情招待客人。

  在旧日民俗中,从初一到初七,每天做什么都有讲究,颇具仪式感。

  九、为何要吃“五辛盘”?

  有趣的是,有些地方过年时要吃“五辛盘”,是由生韭、生葱、兴蕖、薤以及蓼蒿五种植物组成的凉拌菜,有些也用葱、蒜苗、姜、椒和芥。

  南朝梁宗懔《荆楚岁时记》记载:“过年食春饼、萝卜与五辛春盘”。由此可见,“五辛盘”曾广泛流布于楚地。

  “五辛盘”基本均以性味属“辛”的菜为主,取其谐音为“新”,寓意新一年的开始。此外,吃“五辛盘”还有祛邪除病之义,祈求“新的一年身体健康”。

  十、辞旧迎新是春节核心议题?

  “千门万户曈曈日,总把新桃换旧符。”孟令法说,“辞旧迎新”的确是春节的核心议题,可以说,大部分春节活动都与此密不可分。

  贴春联、门神等,普遍出现于除夕日(晌午);正月初一拜年时的拱手作揖、相互问候时的吉祥语等等,都能说明两者均具有“辞旧迎新”的特征。

  孟令法认为,相较而言,除夕的“辞旧”属性凸显,正月初一的习俗更倾向于“迎新”。

  在他看来,庆贺新春佳节是中国传承数千年的重要活动,我们要重视传统文化对当代社会发展的作用,在保护和传承的过程中做好工作,更好地维系传统节日的文化认同功能。(完)

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