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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

十年之路 绳舞飞扬******

　　作者：大连市西岗区兆麟小学 刘伟

　　从成为老师的那天起，李美兰就一直有着一个朴素的愿望，那就是：尽自己之力，让学生健康成长。在领导和老教师的帮助下，李美兰对教育由陌生到熟悉，由紧张到喜欢。李美兰喜欢课上与学生畅游知识的海洋，喜欢在生活中朋友式的相处，喜欢看到学生一天天地进步与成长。

　　2010年9月，李美兰从老校长手里忐忑地接过校长重任，开启了一段新的旅程。当时，摆在李美兰面前的是一所外来务工子女占比超过90%的学校，是一所借用他校一分为二的学校，是一所师资短缺且老龄化严重的学校。面对眼前的境况，李美兰有过“昨夜西风凋碧树，独上高楼，望断天涯路”迷茫与彷徨，但心中的那份初心，让李美兰下定决心，一定要因地制宜，找准学校发展的生长点，带领广大师生走出一条属于兆麟小学的发展之路。十年寒来暑往，十年斗转星移，为学校的发展，李美兰坚守着“衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴”的信念，努力让理想变为现实。而今，一所特色鲜明、蒸蒸日上的学校正以其独特的风貌，成为老百姓心中值得信任的学校。

　　一、与绳结缘，凝聚起向上力量

　　2010年，因校舍区域的规划和改造，彼时的兆麟小学全校师生一分为二分别进驻七十一中学和建设小学。寄居的感觉、局促的学习空间和每日来回两地的奔波，让学生和老师们的心里空荡荡的，少了一些踏实，多了一些忙乱。这样的状况使得学校整体的教育教学及各项活动的开展都面临着前所未有的困难。面对这一切，“如何能够克服困难，让师生凝聚起向上的力量，在有限的空间里，依然享受到正常学校生活”让李美兰陷入了沉思。渐渐地，一个思路渐渐明晰，那就是发扬传统，利用学生喜闻乐见的跳绳活动，串起师生的向上的心愿，给兆麟小学应有的生机和活力。于是，李美兰和老师们因地制宜地设计了多种活动方案，决心让学生在有限的室外空间中，找回属于自己的欢乐。渐渐地，孩子们动起来了——课间十分钟，出现了越来越多的学生随绳起舞的画面。虽然没有自己的校舍，没有自己的操场，但是学生喜闻乐见的跳绳运动却日益红火。为了确保学生能安全参加训练，激发学生的参与热情，李美兰带领着老师们和学生一起活动，广大师生钟情于跳绳，迷恋于跳绳，在漂泊的日子里，开发出一系列以绳为特色的健身活动，让体现个人能力的单人跳和展示团队协作的集体跳成为连接师生向上的纽带，让老师和学生们在舞动中独守着这份简单的快乐。这份简单的快乐一直陪伴着师生三年……

　　老师间每每谈论那三年的时光，虽都会提到一个字“苦”，但总能看到他们脸上洋溢的笑容。因为那段时光虽然辛苦，但是无形之中却让兆麟的师生与家长们的心就像绳子一样凝结在了一起。在这个过程中，老师们总是从学校的大局出发，从未计较个人的得失，因为无论是领导还是老师，都从孩子们一天天的变化中看到了希望，看到了付出的价值，全体兆麟人的心也在这份努力中紧紧地凝聚在一起！在外借校三年时间，学校成绩依然稳步提升，以“绳”为特色的活动，在市区里各项体育艺术活动频频获奖，这些都在无形中给所有的人注入了希望的力量。

　　二、绳舞飞扬，孕育了绳韵文化

　　2013年，在全体师生及家长的期盼中，他们终于回到了梦寐以求的校园里，望着宽敞明亮的新环境，李美兰和老师们对未来更加充满信心，决心沿着这三年来的向上之路再出发，让兆麟真正的“蝶变”。

　　一条细细的绳子，它看似简单，却蕴含着无尽的魅力，它给兆麟小学带来的欣喜，带来的变化，更引领着兆麟小学从平凡走向特色。于是，在悄无声息中，李美兰和老师们开启了新的探索。

　　墙壁文化，美了视觉。“绳儿有人缘，文化在其中”。这文化之“绳”，是以“绳”作为源头，充分挖掘“绳”的丰富资源，并赋予文化的内涵，提升兆麟人的品格，悦美兆麟人的心灵。走进兆麟的校园，绳的魅力尽显无遗。步入大厅，一幅幅绳材质的生动画面跃然眼前。绳结的太阳寓意着兆麟小学愿做师生生命中的太阳，给予他们生活的温暖和希望。“七百成钢”由七百根绳索凝聚而成，象征当时七百多师生团结一致，凝心聚力，无比坚强。“绳结历法”展示的是将悠远的“结绳记事”幻化成龙形，同时把中国传统的二十四节气融入其中，让师生感受到传统文化的魅力。“回文绳诗”“绳编毛笔”“笑脸墙”“天籁之域”“绳编画”等主题区域，无不以绳展示着兆麟师生的成长历程，彰显着兆麟大家庭的和谐氛围。

　　课程文化，提能育心。“绳韵”是以“绳”为载体，发挥“绳”的本体作用，并赋予教育的元素，使之从物质到精神、从技能到心灵，充分体现出艺术和竞技的完美融合。

　　针对学区孩子的特点，学校构建了以“阳光教育”为主题的校本课程，让每一个孩子都能够参与其中，让每一个孩子都能够展示自己。学校重视校本课程的架构，设置了“奠基型、特色型、发展型”校本课程，增设个性化课程，满足不同学生的需求，使普通的学生有提高，特色的学生有发展。目前，学校已经建立起完整的课程体系，每一门课程从纲要到评价，全部由老师自主开发，学生自主参与，师生也在课程开发和建设过程中共同成长。

兆麟小学“绳韵”课程部分作品

　　木受绳则直，金就砺则利。李美兰和老师们一起研究，不断地丰富以“绳韵”为核心的“五个一”的德育活动 ，即掌握一项体育技能、了解一位体育明星、会唱一首体育歌曲、弘扬一种体育精神、知晓一项体育活动发展史。学生在一系列小而活的德育活动中，感悟并践行体育精神的内涵；在充满正能量的德育氛围感染下，规范言行、锤炼品行。不仅如此，学校还尝试让“绳韵”融入到更多的学校活动中：陆续开发了跳绳与舞蹈结合的绳舞、与体操糅合为绳操、融入武术的绳拳、汇入杂技的绳技……辅之以“校园吉尼斯”冠名的各类竞赛，不断地激发着学生们的积极性，培植了师生们争先向上的精神。慢慢地，“校园吉尼斯”比赛的内容不断扩大，逐步延伸到汉字书写、经典诵读、计时速算等知识性竞赛。一系列的改革与创新，不仅激发了学生的参与热情，提升了学生的团队意识和向上精神，更是让学生在挑战中磨练意志，提升心理承受力，体验竞技之美。

校园绳韵大赛中学生的比赛瞬间

　　三、拔节孕穗，绽放出别样的风采

　　如今，随着工作的不断创新，学校将普通的花样跳绳融入音乐，加入古诗，赋予“绳”更多的韵味。操场上，舞台上，绳飞绳舞，孩子将绳跳出了灵动，跳出了生命，跳出了创新。一条条彩绳，让孩子的童年充满童趣，孩子们不仅将脚下的绳舞动炫彩，更让手中的绳灵动多变。编绳、翻绳，或合作，或单人，编出了智慧，创造了美。以“绳”为特色的跳绳展示、舞蹈展示，版画展示、绳编绳艺展示……生动地展示了他们充满阳光、充满活力的新风采。曾经的胆小怯懦的外来子弟，如今却能自信走进中央电视台的央视演播大厅展示风采、走近各级各类的媒体记者的镜头侃侃而谈……

2018年兆麟小学的学生参加上海国际交互绳大赛

　　近年来，学校先后荣获大连市特色目录学校、辽宁省和大连市体育艺术“2+1”先进校、全国大课间示范校、全国跳绳示范校等荣誉，李美兰也荣获全国百强校长的光荣称号。学校的发展，引来了一批批国内外同行的来访交流，学校的特色化工作获得了各级领导和同行的高度赞誉。李美兰用一根绳子实现“拉根绳连通世界，跳过去走向成功”美丽愿景！

兆麟小学的学生接受中央电视台记者的采访

　　十年吐故纳新，十年同心协力，、如今，“绳”在兆麟已经成为独特的育人符号，李美兰带领老师以绳为媒，让“有形”与“无形”的“绳文化”映入眼帘，深入人心。一根根纤细的绳子，把她和兆麟人串成凝聚的团队，让兆麟人拥有力量，使所有的兆麟人都凝心于孩子成长、致力于学校发展，李美兰和老师们也在感动中继续去创造“绳韵”的魅力与荣光。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）