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
奋力共创具有澳门特色的“一国两制”实践新局面——访澳门特别行政区行政长官贺一诚******
新华社澳门1月19日电 题:奋力共创具有澳门特色的“一国两制”实践新局面——访澳门特别行政区行政长官贺一诚
新华社记者李寒芳、刘刚、王爱华
习近平总书记在党的二十大报告中系统阐述坚持和完善“一国两制”新理念新思想新战略,为澳门“一国两制”实践行稳致远指明了前进方向。在全面落实贯彻党的二十大精神的开局之年,就如何推动澳门各界齐心协力向前行,更好融入国家发展大局,奋力开创具有澳门特色的“一国两制”实践新局面,澳门特别行政区行政长官贺一诚近期接受了新华社记者专访。
加速融入国家发展大局
贺一诚表示,二十大报告对港澳工作进行了专门论述,为做好澳门工作提供了根本遵循。澳门回归祖国23年来,施政始终贯彻“一国两制”方针。
2022年12月,学习贯彻党的二十大精神中央宣讲团走进澳门。在宣讲团的指导下,澳门特区政府官员、基层社团和教育青年团体代表等各界人士对二十大报告和有关精神进行了全面深入学习。
二十大报告指出,支持香港、澳门更好融入国家发展大局。贺一诚说,中央给了很好的条件,澳门特区政府将更好地发挥背靠祖国、联通世界的优势,落实“一中心、一平台、一基地”建设发展定位,增强国内国际两个市场两种资源联动效应,实现新发展、开创新局面。
2021年9月,横琴粤澳深度合作区管理机构正式揭牌。经过一年多的探索和磨合,深合区迈入加快发展阶段,为澳门更好融入国家发展大局、丰富“一国两制”实践注入新动能。
“深合区不是普通的开发区,它是一个首创,澳门和内地共同去管理一片106平方公里的土地,没有先例可循。”贺一诚说,这是一篇大文章。
在2022、2023年财政年度施政报告中,有关深合区的发展两度被列为特区政府施政重点,专章阐述。
贺一诚说,深合区为澳门提供了土地和就业的支撑,为澳门的经济适度多元发展拓展更广阔的空间。我们要落实好中央给予的政策和措施,争取澳门社会的支持,全力推动深合区实现更好的发展。
“双15%”税收优惠政策及澳门居民个人所得税优惠政策落地实施;建立“一地两注、跨境通办”机制,实现内地和澳门投资者足不出境完成商事(业)登记;“粤澳社保一窗通”投入营运;取消横琴单牌车配额总量限制……2022年,围绕“一条主线”和产业发展、民生融合、规则衔接等重点工作,澳琴一体化发展取得阶段性重要成效。
贺一诚表示,粤澳双方不仅进行了基础设施建设,而且筑牢了深合区长远发展的基石,一线二线封关条件已基本具备,工作卓有成效。深合区的发展未来要在规则衔接、机制对接以及民生配套方面精准发力、寻求共识、先行先试,一步一个脚印将政策落实到位。
2023年是深化深合区建设、实现第一阶段目标的关键之年。贺一诚说,深合区是一个崭新的概念,要用大胆创新的思维去考虑、谋划,突破现有的瓶颈。
坚持不懈推进经济适度多元
贺一诚说,推进经济适度多元发展,致力构建适度多元的产业结构,是特区政府和社会各界共同面对的首要任务。
“澳门没有第一产业,第二产业占比很低,主要依靠第三产业发展,疫情的冲击更凸显了产业结构失衡加剧经济困难的问题。”贺一诚说,痛定思痛,一定要实现产业多元发展的目标,经济适度多元发展是澳门今后的主要方向。
2023年财政年度施政报告提出“1+4”适度多元发展策略。“1”就是按照建设世界旅游休闲中心的目标要求,促进旅游休闲多元发展,做优做精做强综合旅游休闲业;“4”就是持续推动大健康、现代金融、高新技术、会展商贸和文化体育等四大重点产业发展,逐步提升四大产业的比重。
2022年6月,澳门博彩法修订通过并生效;当年年底,新一轮博彩经营权竞投顺利完成。关于稳妥处理有关博彩业工作,贺一诚表示,未来将以博彩经营权公开竞投为契机,借助博企的专业技术、资源和经验,为“一基地”建设注入新动能。另一方面,围绕四大产业的发展需要,加快完善产业发展的配套制度,争取未来非博彩业占本地生产总值约六成,着力构建符合澳门实际且可持续发展的产业结构。
“澳门未来的整体产业方向,要一步一步扎实走。”贺一诚表示,产业多元有一个过程,不能一蹴而就。但如果这个坎过不了,以后还会面临同样的问题。
坚定不移维护国家安全
党的二十大报告指出,坚持和完善“一国两制”制度体系,落实中央全面管治权,落实“爱国者治港”、“爱国者治澳”原则,落实特别行政区维护国家安全的法律制度和执行机制。
在2023年财政年度施政报告中,贺一诚将“坚定不移维护国安,保持社会大局稳定”列为施政重点之一。他在专访中表示,澳门特区将始终确保政权、管治权牢牢掌握在爱国者手中,推动爱国爱澳力量发展壮大,筑牢“一国两制”行稳致远的社会政治基础。
自2009年以来,澳门特别行政区顺利完成澳门基本法第23条规定的维护国家安全立法,设立由行政长官担任主席的维护国家安全委员会,修订完善相关配套法律,加强执法力量建设,积极推进国家安全教育,不断完善澳门立法会选举制度,澳门维护国家安全形势总体良好。2022年,特区政府稳步推进了澳门国家安全法修改。
贺一诚表示,维护国家安全是澳门特别行政区的宪制责任。与时俱进启动修改维护国家安全法的工作,就是进一步树牢总体国家安全观,严格履行维护国家安全的宪制责任,不断加强维护国家安全的能力建设。
澳门特区政府第二个五年规划提出,特区政府坚定维护中央对澳门特区包括选举制度在内的政治制度的决定权,坚定落实“爱国者治澳”根本原则。将通过完善特区选举制度,确保澳门特区的管治权牢牢掌握在爱国者手中。
加快复苏踏上新征程
2022年是澳门深受考验的一年。受疫情严重冲击,本地主要工商业活动一度暂停,宏观经济面临前所未有的下行压力。
“现在阴霾正在散去,澳门经济社会发展将逐步恢复向好。”贺一诚说。
回望过去,贺一诚说,特区在过去三年严格根据中央疫情防控的方针制定措施,做好常态化疫情防控,社会各界齐心协力,维护民生需求、确保社会稳定,始终与内地保持着人员、经贸往来。
新冠病毒感染调整为“乙类乙管”后,澳门因时因势优化调整疫情防控措施。2023年1月8日是澳门与内地互免核酸证明进出境首日,当日共有39606人次入境旅客,较2022年日均旅客量上升153.5%。
“现在出门,应该感觉到街面上人多了,澳门的经济重现活力。”贺一诚说,今年,澳门特区在做好疫情防控、确保疫情风险可控前提下,要做好各项迎客安排,有效落实内地居民来澳恢复电子签注及赴澳旅行团等政策措施,逐步恢复旅游业和经济的活力。
2023年财政年度施政报告指出,目前特区经济领域两项重要而紧迫的任务是加快经济复苏和推动适度多元发展。谈及这两项任务,贺一诚表示:“复苏肯定是一个短期的目标,长期而言必须推动适度多元发展,这是破解澳门经济社会发展中深层次矛盾和问题的必由之路。”
2023年是澳门基本法颁布30周年,也是本届特区政府施政第四年。展望新的一年,贺一诚说,2023年开局良好,在游客人数、经济复苏、居民就业率等方面有好的发展趋向。
贺一诚表示,下一步澳门特区政府当务之急是做好经济工作,积极改善民生,继续按照“提振经济,促进多元,纾解民困,防控疫情,稳健发展”的施政总体方向,用好中央支持澳门发展的各项政策措施。澳门经济可望通过积极融入国家经济大循环,实现自身经济的适度多元发展,加快复苏,重新启航。
2022年12月23日,习近平主席在会见来京述职的贺一诚时强调,中央将全面准确、坚定不移贯彻“一国两制”方针,全力支持澳门特别行政区充分发挥自身优势和特点,奋力开创具有澳门特色的“一国两制”实践新局面,为全面建成社会主义现代化强国作出新的更大贡献。
“澳门发展的多重利好因素正在显现,面临着大好发展机遇。”贺一诚表示,有信心带领特区政府团队,坚持施政为民,勇于担当,积极作为,与澳门市民共同抓住机遇,让居民生活得越来越好,让特区的明天更加美好,携手共创澳门“一国两制”实践新局面。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)