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
智媒元宇宙:打造智能传播新生态 服务人类文明新形态******
从概念元宇宙到智媒元宇宙,从现代传播体系到智能全媒体传播体系,从智能全媒体传播新生态到人类文明新形态,我国传媒领域及其内外部环境正在发生着深刻的历史性变革和时代性演进。
一、智媒元宇宙概念:构建开放共享、智能融合的数字虚拟新世界
我们认为,智媒元宇宙是我国传媒领域在元宇宙传播场景下所构建的一个开放共享、智能融合的数字虚拟新世界,旨在推进智媒元宇宙传播新生态与现实传播世界数字孪生与和谐共生,创造出巨大的数字资产、数字新物种和数字财富,为我国网络空间建设、数字文明建设和人类文明新形态探索贡献中国智慧、中国力量和中国方案。
从传播历史演进的维度来看,元宇宙是一个创新型、融合型、虚拟型的传播生态体系。在元宇宙传播场景、传播空间、传播结构中,所有的主体都是智能全媒体传播主体。从媒介的维度来看,媒介组织将在元宇宙传播场景、传播空间、传播结构中扮演极为重要的角色。也就是说,智媒元宇宙是元宇宙传播体系、传播生态中的重要组成部分,是元宇宙虚拟场景的专业内容提供者,是元宇宙空间治理的重要引导者、参与者和贡献者。智媒元宇宙并不脱离元宇宙的传播场景而独立存在,智媒元宇宙和传播主体、传播内容、传播关系、传播场景共同构成了元宇宙的传播空间和传播生态。
二、智媒元宇宙愿景:打造世界一流智媒元宇宙传播新生态
智媒元宇宙需要从技术维度获得充分赋能。具体而言,可以从云端化、垂直化、场景化、智能化等四个方面形成元宇宙传播新赋能,打造世界一流智媒元宇宙传播新生态,共建中国特色开放共享智能融合数字虚拟新世界。
从网络空间维度看,云端化是智媒元宇宙发展所应具备的虚拟化网络能力。云端化可以看作是网络能力、计算能力、服务能力的虚拟化。这为智媒元宇宙传播空间的构建奠定了网络基础或信息基础设施基础。
从行业发展维度看,垂直化是智媒元宇宙发展所应具备的产业化建构能力。每一个垂直的行业,都有关于元宇宙传播空间、传播场景、传播形态的具体需求。由此可见不管是元宇宙,还是智媒元宇宙,都应聚焦各行业元宇宙需求和趋势,为元宇宙的垂直化服务提供精准和直接的支持。
从传播感知维度看,场景化是智媒元宇宙发展所应具备的网络空间建构能力。如何搭建智媒元宇宙的传播空间、传播场景,为所有元宇宙传播者提供具有虚拟现实特点的个性化服务,这是智媒元宇宙所要解决的重要问题。智媒元宇宙不是为了媒介组织自身的自娱自乐,而是为了提供多维场景化的传播服务。这是智媒元宇宙的核心要义。
从传播服务维度看,智能化是智媒元宇宙发展所应具备的智能传播关键能力。智能化传播环境,智慧化传播服务,这是智媒元宇宙所形成智能化传播能力的主要内容。智能化的环境和智慧化传播服务相结合,构成了智慧传播的全媒体传播体系。这是智媒元宇宙发展的重要方向。
三、智媒元宇宙特征:涌现多元主体,创建多维场景
智媒元宇宙具有虚拟性、场景性、互动性、融合性、生态性、安全性等主要特征。
智媒元宇宙是一个虚拟化的传播世界。虚拟不是单一的虚拟,而是多重叠加、多元叠加的虚拟场景。虚拟成为最大的传播现实。传播的现实场景和虚拟场景的融合无处不在,无时不在。
智媒元宇宙是一个场景化的传播世界。各种生活场景、工作场景都将成为智媒元宇宙的传播新常态。在智媒元宇宙传播生态之下,智能全媒体传播主体将进一步跨越时空的限制,并获得更大程度的传播自由和传播空间。
智媒元宇宙是一个互动化的传播世界。智媒元宇宙的互动不是简单化的互动,而是包含服务性内容互动,是包括产业链、供应链、价值链、生态链等价值在内的互动。互动产生价值,协同激发成效,共存推进共生,共赢推进共荣。
智媒元宇宙是一个融合化的传播世界。从媒体融合到全媒体传播体系,我国媒体发展进入新阶段。智媒元宇宙的融合涵盖了现实和虚拟的深度融合,涵盖了生活方式和工作方式的深度融合,涵盖了传播和服务的深度融合。
智媒元宇宙是一个生态化的传播世界。随着新一代数字信息技术和网络的不断发展,人类传播世界的生态化特征越来越明显。智媒元宇宙的生态化主要体现在传播主体、传播关系、传播内容、传播结构、传播场景等方面。
智媒元宇宙是一个安全化的传播世界。智媒元宇宙的去中心化和安全性发展并不矛盾。去中心化为智媒元宇宙的全方位创新创造了有利条件,安全性则为智媒元宇宙发展提供了行稳致远的基本保证。越是在高度开放、深度融合的环境下,越要关注智媒元宇宙传播生态的网络安全、系统安全、平台安全、内容安全、关系安全、场景安全等内容。将智媒元宇宙发展和安全性要求辩证地统一在智媒元宇宙稳健有序发展的大目标下,智媒元宇宙才能创造更加丰富多彩的传播生态和传播未来。
四、智媒元宇宙机制:构建和谐共生的智能全媒体传播体系
从全程媒体、全息媒体、全员媒体、全效媒体的发展脉络上认识和把握元宇宙,倡导元宇宙生态的“共创、共商、共建、共享”等价值理念,通过智媒元宇宙传播新生态形成创新传播机制,建构传媒现实传播体系和虚拟传播体系和谐共生的智能全媒体传播体系,涵盖全媒体传播体系架构下的全产业链、全传播要素和全生态领域。
智能元宇宙背后,所隐藏的是两大机制:一是智媒元宇宙呈现层的新型传播生态。二是智媒元宇宙产业层的产业链、创新链、价值链、生态链。只有智媒元宇宙产业层的繁荣发展,才能带动或推动智媒元宇宙的繁荣发展。与此同时,智媒元宇宙呈现层的繁荣发展也将吸引、凝聚更多的传播资源,为智媒元宇宙发展创造良好内外部环境。
五、智媒元宇宙展望:推进现实虚拟场景深度融合,为人类文明新形态发展提供支持
元宇宙方兴未艾。智媒元宇宙蓄势待发。随着元宇宙网络、技术、服务的不断完善,智媒元宇宙传播生态体系将获得长足发展。在此背景之下,智媒元宇宙也将不断开拓新型虚拟传播空间和传播领域。
展望未来,智媒元宇宙所建构的是一个开放共享、智能融合的数字虚拟新世界。智媒元宇宙是我国智能全媒体传播体系的重要体现,是我国新时代传播体系的前沿领域,是我国传播生态的新型形态。智媒元宇宙大大拓展了全媒体传播的虚拟空间,大力推进了虚拟场景和现实场景的深刻融合,为人类文明新形态的发展提供了新的支撑、新的空间和新的领域。
智媒元宇宙建设大事记
2021年11月21日,元宇宙与智能全媒体发展研讨活动在京举行。
研讨活动由中国广播电视社会组织联合会智能全媒体委员会(下称智媒委)主办,国家广电总局宣传司原巡视员、智媒委会长杨杰,智媒委高级顾问、人民邮电报社原总编辑武锁宁,智媒委高级顾问、中国联通集团原高级副总裁姜正新,工信部电子工业出版社总编辑兼华信研究院院长刘九如,智媒委高级顾问、中国移动集团设计院原副院长刘涛,中国世贸组织研究会数贸会主任杨勇,中央广播电视总台央广网副总编高阳,国家广电总局《广电时评》杂志主编牛春颖,中国宋庆龄基金会《环球慈善》杂志执行主编马瑞聪等20余位广播电视和网络视听媒体、信息通信与互联网行业、大学等研究机构的知名专家学者参加研讨。会议由智媒委副会长兼秘书长李永刚、智媒委副会长付玉辉主持。
与会专家合影
2022年5月22日,智媒委联合中国网生活频道、上方股份发起“中广数字艺术”平台共建工作。
同日,新华社报道:“中共中央办公厅、国务院办公厅近日印发《关于推进实施国家文化数字化战略的意见》明确,夯实文化数字化基础设施,依托现有有线电视网络设施、广电5G网络和互联互通平台,形成国家文化专网。”“鼓励多元主体依托国家文化专网,共同搭建文化数据服务平台。”智媒委联合中国网生活频道(中网数智)、上方股份,在元宇宙研究和智库建设、数字藏品研究和平台建设等领域开展全面合作,共建“中广数字艺术”、中广IP资源孵化器等平台,共同促进元宇宙技术与全媒体融合创新发展,引导智能全媒体领域在元宇宙时代的新产品、新业态、新模式、新物种的创新成长。“中广数字艺术”平台将积极服务和支撑广电传媒转化优势资源,开展文化数字化工作,开拓文化产业市场,推进数字藏品开发和研究工作同时,为全国广电传媒提供数字藏品IP汇聚等公共服务。“中广数字艺术”平台还将联合广电和文化领域有关机构,发起数字藏品平台合法合规运营倡议,促进各数字藏品平台制定科学规范的业务流程与技术规范。
2022年5月30日,智媒元宇宙研究社群创立。开始智媒元宇宙共识探讨,启动基础设施建设,同时研究赋能细分行业。
2022年6月3日,茶元宇宙研究社群创立,是智媒元宇宙赋能的第一个细分行业元宇宙社群,共识形态基本呈现。“茶元宇宙研究群”愿景:研究探索元宇宙技术赋能茶文化、茶产业和茶科技发展;促进社群成员共创共享茶元宇宙新世界,创造出巨大的茶元宇宙数字新物种和数字财富。
2022年6月7日,全民国防教育元宇宙研究社群和直播电商元宇宙研究社群同时创立。
2022年6月10日,音乐戏曲元宇宙研究社群创立。
2022年6月19日,白酒元宇宙研究社群创立。“白酒元宇宙共识”(讨论版):白酒元宇宙,爱酒懂酒人的虚拟新世界。白酒元宇宙愿景:研究探索元宇宙技术赋能白酒文化、白酒品牌、白酒科技和白酒产业发展创新路径;促进本群成员共创共享白酒元宇宙数字新物种和数字财富,推动白酒元宇宙虚拟新世界和白酒消费现实场景互动共生。
2022年6月21日,智媒元宇宙基础设施建设思维导图初稿完成。
2022年7月7日,智媒元宇宙战略愿景发布。
2022年11月,智媒委启动智媒元宇宙产业联盟建设。
(作者系中国广播电视社会组织联合会智能全媒体委员会副会长、智媒与元宇宙发展研究部主任、中国联通集团新媒体中心原主任付玉辉,中国广播电视社会组织联合会智能全媒体委员会副会长兼秘书长、新华网亿连数据资产研究院原院长李永刚)