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
王斑:演员要为角色代言******
【文艺人物志】
光明日报记者 郝泽华
《雷雨》中的周朴园、周萍,《北京人》中的曾文清,《我们的荆轲》中的荆轲……他跑过无数龙套,演绎过大量让观众印象深刻的角色。2007年,他凭借《雷雨》获得中国话剧金狮奖,2013年又凭借《我们的荆轲》获得中国戏剧梅花奖。成绩的背后是他30多年的勤勉与付出。他说:“人们都喜欢‘神来之笔’,其实‘神来之笔’都是从潜移默化的积累中来的。”
王斑 光明图片
天空湛蓝澄澈,气温悄然转冷。北京人民艺术剧院的排练厅里,一桌二椅摆开,两名演员轻装上阵,话剧《香山之夜》正在排练。“我们的事业是正义的,正义的事业,是任何敌人也攻不破的。”北京人民艺术剧院演员王斑正用湘潭话流利地讲着台词。身披灰色外套,手中一杯浓茶,指间一支香烟,省去专业的妆造,走出舞美的修饰,仅朗声谈笑间,王斑饰演的毛泽东便已有了几分伟人的神韵。
王斑正在排演的话剧《香山之夜》,聚焦1949年4月23日人民解放军解放南京这一重大历史时刻,以毛泽东在香山双清别墅的内心活动为主线,将不同时空的人物放在同一戏剧场景里,展开了一场充满艺术想象力的“超时空对话”。王斑收放自如的表演背后,是其作为一名演员对于表演事业的孜孜以求、躬耕不辍。
作为北京人艺第一次出演毛泽东舞台艺术形象的演员,王斑深感肩上的责任与使命:“我到人艺三十多年了,演了那么多角色,都是在为这样的人物做铺垫。”排练厅墙上“戏比天大”四个大字,与王斑遥遥相望。
1971年出生于河南郑州的王斑,16岁踏进中央戏剧学院表演系的大门,成为中戏87级表演班年纪最小的一个。中戏毕业后,王斑进入北京人艺,扎根于人艺剧场,如今已是第31年。《雷雨》中的周朴园、周萍,《北京人》中的曾文清,《我们的荆轲》中的荆轲……在北京人艺的舞台上,王斑跑过数不清的龙套,也演绎过不少让观众印象深刻的角色,收获了许多掌声与赞誉。2007年,王斑凭借《雷雨》中的表现获得中国话剧金狮奖表演奖,2013年,他又凭借《我们的荆轲》获得第26届中国戏剧梅花奖,这也是中国戏剧表演艺术的最高奖。种种成绩的背后,是王斑始终如一的勤勉与努力。
在《香山之夜》中,为了让自己饰演的毛泽东尽可能形神兼备,王斑下了不少苦功夫。“演毛泽东这样的人物需要做很多功课,要了解各大历史事件,以及人物在事件中的状态和心理,还要体会人物的精神境界。”在准备阶段,王斑把《毛泽东选集》摆在床头,每天清晨都念上几段。讲到这里,王斑笑了笑:“人们都喜欢‘神来之笔’,其实‘神来之笔’都是从潜移默化的积累中来的。”为了讲好湘潭话,王斑专门托人用湘潭话将剧本中毛泽东的台词全部录了一遍,自己逐句跟着学。此外,他还几次前往香山双清别墅,徘徊在房屋、小径、草木间,将双清别墅白昼与夜晚的样子一一刻入脑海,不断揣摩毛泽东在此间的心绪与感受。
“我不是特型演员,为了演好这个角色,我需要进行一些外形的改变,尽量靠近56岁的毛泽东。那时他正值盛年,身材比较魁梧。”为此,原本体型偏瘦的王斑开始有计划地增重。但他清楚,仅仅塑造好外形是远远不够的:“演员是一个传递者。演好毛泽东,难的不是外形上的接近,而是如何传递他的思想。”
“演员饰演角色,一定要为角色代言。角色的音容笑貌、行走坐卧,我都要反复揣摩,思考观众能否接受。”在《香山之夜》中,王斑有一段朗诵毛泽东《沁园春·雪》的表演。每每王斑朗诵完毕,观众都会报以热烈掌声。那段朗诵花费了王斑不少心血。最初,王斑打算以洪亮、优美的声音完成朗诵。但某一天,王斑意识到:“这不是香山之夜毛主席的朗诵状态。”面对记者的疑惑,他解释道:“《沁园春·雪》是毛主席写的词,我在舞台上朗诵时是第一人称,于是我使用了一些方言。”后来,王斑又琢磨,这段朗诵不该是一气呵成,而应该在不断思考中、在与现实呼应的过程中进行,后来他想明白了:“毛主席朗诵这首词时,心中装着的江山其实就是人民。”
在诠释角色的过程中,王斑也和伙伴们走过一些弯路。“经典是需要不断打磨的。”他坦言,一开始,两位演员的动作设计都相对繁琐,一段戏里满是手势和动作。但慢慢地,王斑和饰演蒋介石的演员方旭认识到“好钢要用在刀刃上”,化繁为简,只在关键的时候用一些典型动作,反倒产生了画龙点睛的效果。
当《香山之夜》在北京怀柔演出结束时,观众纷纷起立鼓掌。那一刻,聚光灯下的王斑热泪盈眶。他深知掌声背后的复杂性——那一方面来自观众对毛主席的敬仰和爱戴,另一方面也是观众对演员表演的认可。
“其实我很想把这个戏一直演下去,演一辈子,那将是多么光荣的一件事啊。但那是不可能的,我还要去接触其他角色。”王斑坦言,演员总是在各种角色中跳来跳去,这是很幸福的事,但有时也会给演员带来一些负担,因为角色会“附体”在演员身上,比如,饰演毛泽东那段时间,身边的朋友会感叹:“你的眼神好像毛主席啊!”王斑听后很开心,但又有些焦虑,担心自己一直带着毛主席的眼神,就没法演别的角色了。“演员的人生与各种角色交织在一起,我们的生活实际上一直是一个‘提起来’,然后再‘放下’的过程。”
日光西斜,戏已散场。王斑把灰色的外套认真穿好,顺次系上一粒粒扣子,缓步走出排练厅。无形的聚光灯、荣誉与喝彩之外,王斑再一次回归坦诚、真实、谦逊的自我。舞台的大幕一次次拉开又落下,帷幕开合之间,王斑不断体味着作为演员的“进入”与“回归”。
《光明日报》( 2022年12月21日 13版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)