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
【中国经济大家谈】高频数据看中国经济运行 消费热度正在稳步复苏******
中新网1月7日电题:【中国经济大家谈】高频数据看中国经济运行 消费热度正在稳步复苏
1月6日,在习近平经济思想研究中心举行的座谈会上,国家信息中心大数据发展部大数据分析处处长、研究员杨道玲表示,随着疫情防控政策加快优化调整,各项稳增长举措持续落地赋能,预计今年市场信心将稳步修复回升,经济发展内生动能有望回稳走强,推动我国经济趋暖趋好。
国家信息中心通过对企业登记注册、招中标、人流量、线上消费、工程机械运行等20余种、3.91亿条高频数据监测分析显示,受风高浪急的国际环境和国内疫情新发多发等因素影响,去年四季度以来我国经济恢复有所放缓,但总体上看2022年我国经济经受住了各种超预期冲击因素的影响,展现出强大的韧性、潜力和活力。
国家信息中心大数据发展部大数据分析处处长、研究员杨道玲。供图具体来看:
第一,从投资看:项目投资总体较快速增长,工程建设相关行业逐步回暖,预计今年继续保持韧性持续发力
2022年,面对经济下行压力,党中央、国务院多措并举,持续部署合理扩大有效投资,发挥投资对经济恢复发展的重要作用,取得明显成效。高频数据监测分析发现:一方面,作为投资先导指标的工程项目中标数量保持较快增长。对全国投资项目中标数据监测分析显示,2022年以来,工程项目中标量总体较快增长,全年同比增速达到57.7%的较高水平。从第四季度看,10月中标量增速虽有所下滑,但此后快速回升,12月反弹至63.2%,显示出增长势头依然强劲。
另一方面,工程建设相关行业稳步回暖。数据显示,2022年4月以来,国内各类工程机械总销量同比降幅不断收窄,11月降幅为4%,较4月收窄38.3个百分点。其中,具有代表性的挖掘机销量11月份已实现同比正增长,增速为2.7%,较3月的低点提升66.3个百分点,回暖势头明显。同时,反映水泥生产情况的磨机运转率也呈现降幅波动收窄态势,12月降幅较4月份的低点收窄32.1个百分点。综合考虑今年政策支撑力度加大、市场信心回暖以及优化疫情防控措施等有利因素,预计2023年投资内生增长动力将持续强化,投资韧性继续凸显,在稳定经济大盘中将发挥更加关键性作用。
充分发挥投资的关键作用,特别是促进重大工程项目投资尽快落地实施,是拉动就业、扩大消费、提振市场信心的重要抓手,也是加强逆周期和跨周期调节、保持经济在合理区间平稳运行的重要举措。今年投资方面仍需持续精准发力,要聚焦重点领域和国家重大战略,因地制宜积极做好项目选取和储备,同时要健全投资项目融资机制,充分发挥重大项目牵引和政府投资的杠杆作用,撬动更多社会资金广泛参与,激发民间投资活力。
第二,消费方面:多项消费指标企稳回升,消费热度正在稳步复苏
去年12月以来,全国多地陆续经受疫情冲击,消费活力受到不同程度影响。中央经济工作会议要求,要按照党中央部署,优化调整疫情防控政策,加强统筹衔接,有序组织实施,顺利渡过流行期,确保平稳转段和社会秩序稳定。随着各地疫情先后达峰过峰,多地正积极有序助力复工复产,推动城市活力加快恢复,多项高频指标显示我国当前消费热度正稳步复苏。
基于全国18个城市地铁人流量数据构建的地铁人流热度指数显示,去年12月以来我国地铁人流热度先降后升,目前指数达61.4,较12月低点大幅回升36.5个点。同时,我们通过追踪全国83城232个重点商圈人流量数据,构建了线下商圈消费热度指数,发现12月该指数也呈现先降后升走势,目前已达96.6,较12月低点提升28.7个点,包括北京、上海、广州、深圳等重点城市在内的全部83个城市指数均已企稳回升,商场往日热闹繁华的景象正加快回归。分行业看,生活服务业消费正加快回暖。生活服务业商户既是经济社会运行的毛细血管 ,也是 “烟火气”的主要来源。我们基于餐饮、住宿、休闲娱乐等生活服务类商户订单数据构建的生活服务业消费热度指数近期也持续恢复,截至1月2日为98.1,较12月低点提升4.0个点,这表明生活服务消费正在加快“热起来”,特别是旅游业消费热度指数提升45.7个点,恢复势头强劲。
但同时也要看到,在经济下行压力和疫情反复冲击之下居民消费信心和消费意愿修复仍然需要时间。下一步要按照中央经济工作会议要求,要把恢复和扩大消费摆在优先位置,采取更加强有力措施,增强消费能力,改善消费条件,增加消费场景,着力消除制约居民消费的不利因素,使消费潜力充分释放出来。
第三,外贸方面:进口率先回暖,外贸增长动能总体平稳
外贸相关的高频指标监测表明,在国内政策带动下,我国贸易平稳增长,展现出较强韧性。一是我国港口活力正在回暖。港口物流数据显示,12月港口物流指数为84.49,环比上升2.31%。交通运输部数据也显示,港口货物吞吐量逐步恢复,12月以来货物吞吐量先下降后上升,12月24日触底后快速反弹,12月31日货物吞吐量达到3383万吨,较11月底增长2.6%。
二是外贸事件活跃度持续回升。对全球主要互联网平台中与外贸相关舆情数据分析显示,外贸相关舆情事件活跃度与外贸总体走势高度相关。2022年12月外贸舆情事件活跃度为2787.4,环比增长11.8%。说明我国外贸保持较强韧性,恢复态势明显。
三是澳新航线进口增长迅速。上海航运交易所数据显示,2022年澳新航线进口集装箱运价指数一直保持上涨态势,虽然在11月下旬出现短暂回落,但12月中旬触底反弹,截至1月4日达到2256.87,较低点上升9.6个百分点。
四是“一带一路”沿线国家贸易亮点突出。宁波航运交易所数据显示,11月“一带一路”沿线国家海上丝绸之路贸易指数为256.63,同比增长4.6%,环比增长5.6%。随着疫情政策的放开及扩大内需战略的实施,我国将进一步提高开放水平,深入挖掘国内需求潜力,不断扩大内需对进口贸易的促进作用。
第四,从企业运行看,市场主体活力呈现逐步复苏势头
一方面,市场主体规模平稳恢复。受国内外各种超预期因素影响,我国市场主体面临的困难和挑战增多,但随着稳经济一揽子政策措施的落实,2022年市场主体规模稳中有增,特别是下半年8、9、10三个月市场主体增长势头持续上扬,市场创业热情逐渐恢复。企业登记注册数据显示,2022年1-11月我国新设市场主体同比增长3.2%,其中新设个体工商户同比增长7.4%。
另一方面,企业经营活力回升。通过分析全国100个有代表性的孵化器周边逐日人流量数据,构建了创业企业经营活力指数。数据显示,上半年创业企业经营活力指数整体回升态势,尽管四季度受疫情影响指数降至年内低位,但12月底已恢复至81.3,比低点提升2.3个点,这表明创新创业最活跃的一批企业经营活力已出现回暖势头。
基于生活服务类商户开工营业情况构建的生活服务业经营活力指数显示,自12月最后一周以来,该指数逐日上升,表明越来越多的商户正从疫情影响中恢复,纷纷开工营业。同时,我们基于全国80城办公场所人流量数据构建了在岗率指标,数据也呈现了相同的结论,近期我国办公场所在岗率已较上月低点快速恢复了近10个百分点,其中北京、上海、广州、深圳等重点城市分别恢复32.9、14.0、14.6、15.5个百分点。
近期各地积极优化疫情防控措施,有效提振了市场信心,系列促进市场主体发展政策举措的落地,也为激发市场主体活力提供了有力支撑。多项高频指标纷纷回暖,表明因疫情放缓的城市脚步已再次加快,各地企业复工复产不断推进,经营活力正在稳步恢复。
展望2023年,随着市场预期向好、市场需求回暖,市场主体经营活力也将随之进一步提升。要按照中央经济工作会议精神,着重围绕市场主体需求施策,量体裁衣提升政策可操作性,完善政策实施方式,增强稳经济各项举措落地时效性和精准性,持续为企业输血补气、稳定预期,加快促进市场主体全面复苏。(完)
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(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |