【新華每日電訊】探「微觀世界」 抓「關鍵變量」——我國科學家與...

2020-11-23 中國科大..

新華社記者劉菁、陳芳、徐海濤

約一個世紀前,「上帝到底擲不擲骰子」的愛因斯坦-玻爾論戰,為人類開啟了量子世界之門。

進入21世紀,量子科技發展突飛猛進。習近平總書記指出,加快發展量子科技,對促進高質量發展、保障國家安全具有非常重要的作用。

要讓量子技術這個決勝未來的關鍵掌握在中國人手中!這是「中國量子軍團」心中的夢想火種。

120年前量子論誕生之時,中國只能做看客。而今,憑藉一批科學家取得的多光子糾纏、量子反常霍爾效應、「墨子號」衛星等突破,中國已成為全球「第二次量子革命」的重要推動者與引領者。

10月23日11時,清華大學物理系一間普通辦公室,陽光穿過窗戶灑滿書桌。中科院院士薛其坤正伏案工作,他關注著世界量子科研的新進展,也思考著如何加快培養青年人才。

個子不高、鄉音濃濃,從沂蒙山區走出來的薛其坤,樸實而風趣。奮鬥與執著,是無數次接近真理的過程,也是他量子路上的人生信條。

量子反常霍爾效應——全球物理學最熱門的課題之一,因薛其坤團隊的首次成功觀測,中國標註了量子研究新高度。這項成果將推動新一代低能耗電子器件發展,加速信息革命進程。

1900年,德國物理學家普朗克提出量子論,如今它與相對論並稱現代物理學兩大支柱。但20世紀初,量子論以其「怪異」「悖論」引起軒然大波。

「什麼糾纏、疊加,量子理論為什麼這麼怪?」1992年,一個名叫潘建偉的中國科學技術大學本科生,在畢業論文中向量子論發起挑戰。始於此,他迷上了微觀世界的奧妙與未知,一生與量子「糾纏」。

20世紀,量子論催生出核能、雷射、半導體,進而發展出計算機、手機、網際網路,史稱第一次量子革命。21世紀以來,新發現、新技術密集湧現,「第二次量子革命的戰鼓已敲響!」英國《自然》雜誌說。

量子科技的潛力難以想像:量子通信理論上可做到絕對保密,量子計算讓運算能力指數級增長,量子測量則將精度提升至「原子級」。

世界競逐因此你追我趕。

2000多年前的墨子不會想到,他的名字有朝一日會成為中國科技創新的一個標誌。 全球首顆量子衛星「墨子號」於2016年發射,這意味著,中國將「絕對保密」的量子通信向實用化推進了一大步。

41歲當選院士,46歲帶領團隊發射「墨子號」,47歲建成世界首條量子通信幹線「京滬幹線」……如今已名震國際學界的潘建偉認為,能擁抱「中國機遇」,是他最大的幸運。

當前,量子科技已是多國戰略布局的重點。但很少有人知道,研究量子有多難。

中科院院士王建宇比喻,實現量子衛星「天地實驗」,「相當於人在萬米高空,把硬幣扔進地面的一個儲錢罐。」

中科大教授郭國平說,研製量子計算機,就像「用原子壘起一座金字塔」。

中國量子信息研究起步比發達國家晚了約20年。但21世紀以來,中國異軍突起,取得了多項重大原創成果——

多次刷新量子糾纏數量的世界紀錄,2013年首次觀測到量子反常霍爾效應,2017年開通「京滬幹線」實現世界首次洲際量子保密通信……

英國《自然》雜誌評價,中國在量子領域,「從10年前不起眼的國家發展為現在的世界勁旅」。

「中國量子科研正處在黃金時代。」「墨子號」副總設計師彭承志說,日益強大的國力、催人奮進的氛圍是根本保障。

創新決勝未來,人才關乎成敗。

日前,2020國際量子大會召開,吸引了全球103個國家和地區數千名學者參會,38歲的中科大教授陸朝陽任組委會主席。

越來越多的青年闖入微觀世界,在與量子的「糾纏」中嶄露鋒芒,「敢於冒險」的火花在創新中綻放。

34歲的中科大教授林毅恆,成功製備出原子和分子間「跨界」量子糾纏;合肥本源量子公司董事長孔偉成是個「90後」,目標是3年內研製出50到100比特的量子計算機……

習近平總書記強調,當今世界正經歷百年未有之大變局,科技創新是其中一個關鍵變量。

目前,量子科技處於從實驗室邁向市場的關鍵期。我國量子科技發展存在不少短板,面臨多重挑戰。

潘建偉認為,我國量子通信研究水平國際領先,量子計算與發達國家處於同一水平線,量子測量還有差距。「我們必須統籌創新要素,牢牢掌握創新和發展主動權!」

「像嬰兒一樣,剛學走路的時候跌跌撞撞,之後便會健步如飛走上大道。」中科院院士郭光燦認為,應搶抓機遇推動量子應用。

抓關鍵變量,增發展動能。

在北京,成立了量子信息科學研究院推動產業化;在安徽合肥,產業聚集的「量子大街」初具規模;在山東濟南,規劃到2030年實現量子產業規模300億元……

「萊特兄弟發明的第一架飛機只飛了12秒,但它證明了人類能飛上天空。」陸朝陽說,隨著對量子規律更深刻的認識,量子科學將開啟人類更美好的未來。 新華社合肥10月27日電

《新華每日電訊》(2020年10月28日頭版頭條)

http://mrdx.cn/content/20201028/Articel01007NU.htm

相關焦點

  • 探「微觀世界」 抓「關鍵變量」——我國科學家與量子「糾纏」的故事
    探「微觀世界」 抓「關鍵變量」——我國科學家與量子「糾纏」的故事 2020-10-28 19:29:56   來源:新華網
  • ...微觀世界」 抓「關鍵變量」——我國科學家與量子「糾纏」的故事
    (在習近平新時代中國特色社會主義思想指引下——新時代新作為新篇章·習近平總書記關切事)探「微觀世界」 抓「關鍵變量」——我國科學家與量子「糾纏」的故事  新華社合肥10月27日電 題:探「微觀世界」 抓「關鍵變量」——我國科學家與量子「糾纏」的故事  新華社記者劉菁、陳芳、徐海濤  約一個世紀前,「上帝到底擲不擲骰子」的愛因斯坦
  • 習近平總書記關切事丨探「微觀世界」 抓「關鍵變量」——我國科學...
    (在習近平新時代中國特色社會主義思想指引下——新時代新作為新篇章·習近平總書記關切事)探「微觀世界」 抓「關鍵變量」——我國科學家與量子「糾纏」的故事  新華社合肥10月27日電 題:探「微觀世界」 抓「關鍵變量」——我國科學家與量子「糾纏」的故事  新華社記者劉菁、陳芳、徐海濤  約一個世紀前,「上帝到底擲不擲骰子」的愛因斯坦
  • ...抓「關鍵變量」——我國科學家與量子「糾纏」的故事
    &nbsp&nbsp&nbsp&nbsp(在習近平新時代中國特色社會主義思想指引下——新時代新作為新篇章·習近平總書記關切事)&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp探「微觀世界」抓「關鍵變量」——我國科學家與量子「糾纏」的故事
  • 《新華每日電訊》:「上山遺址」是世界稻作文化的起源地
    《新華每日電訊》12月4日長篇刊發《考古專家認為,錢塘江上遊的「上山遺址」是世界稻作文化的起源地 》一文。浦江發布在此全文轉發。中國考古學會理事長、中國社會科學院學部委員王巍說,上山先民在約一萬年前就開始栽培水稻,這不僅對中華文明,而且對世界文明貢獻巨大。
  • 《新華每日電訊》刊文肯定我市一所中學打破唯生源論創新教學,是哪所?
    「維果茨基的『最近發展區』理論與我國的因材施教理念有相似之處,但更具可操作性。」姚恆國說,「這一理論突出學校的主導作用,強調學生的潛能正是教學可以利用的、來自學生內部的積極力量。如果學校教學能夠按照學生『最近發展區』來設計和實施,也就必然能激發每一名學生個體內在求知的欲望和攀爬的潛能,推動其順著學校規劃的方向無限伸展,其在學業上則自然呈現出相應的成果。」
  • 《新華每日電訊》頭版聚焦江蘇:直面「大考」 決勝高水平全面小康
    5月20日,《新華每日電訊》頭版刊載題為《石以砥焉 化鈍為利 江蘇直面「大考」決勝高水平全面小康》的報導。春夏之交,晴雨交替,一場百年未有之大變局加速演變。疫情如大考,考驗臨危克難的應變能力。統籌防疫和發展,魚米之鄉江蘇行道如水、權時制宜,準確識變、科學應變、主動求變,精準對衝疫情影響。
  • 《新華每日電訊》刊發文章:「櫻桃公主」返鄉「玩」出農業新花樣
    新華社北京6月10日電 6月10日出版的《新華每日電訊》刊發記者謝銳佳、鄒大鵬、王建、何山採寫的文章《「櫻桃公主」返鄉「玩」出農業新花樣》。「頭幾天挺新鮮,但看我爸種葡萄太累了,關鍵太『土』了!」李孟最不理解的是,老李竟拿著2萬多元四處求人,在電視臺、樓宇等傳統平臺給採摘園打廣告。老李的「土」不止如此,整個園區50棟大棚,20多個僱工沒一個懂電腦,開工資全靠手工記帳……在小李看來,只要在電腦和手機上輕按幾下,通過朋友圈和公眾號就可以高效管理、擴大營銷、節省成本。「你個書呆子娃娃,懂個啥?」
  • 這個關鍵變量,習近平高度重視
    從1900普朗克第一次提出了量子的概念,再到後來愛因斯坦提出光量子的概念,2016年兩會上中國科學院院士潘建偉提出了量子「京滬新幹線」的理論……量子科技再一次被更多的科學家認可,越來越多的科學家將目光投注在量子科技上,並致力於揭示量子力學的奧義,讓量子科技在軍用、民用以及人類健康上做貢獻。可以毫不誇張地說,人類社會正在進入「量子技術」時代。
  • 納米機器人:微觀世界裡的奇兵
    裡面描述了科學家駕駛小潛水艇在人體內的奇妙旅程。而如今,中國的科學家正在把宏觀的機器人技術應用到微觀。近日,記者來到中科院瀋陽自動化所微納米研究實驗室,探秘這支微觀世界裡的奇兵。新華記者 高銘 王瑩視頻編輯:冷靜編輯:姜賽中國新華新聞電視網 (原標題:納米機器人:微觀世界裡的奇兵)
  • 他和團隊解決了困擾科學家半個多...
    前不久,《新華每日電訊》成風化人周刊曾報導過周其林教授的故事——一篇《科學》論文背後的南開百年化學情來源:2019年12月6日《新華每日電訊》成風化人作者:新華每日電訊記者張宇琪、宋瑞在微觀世界裡,有一大類分子存在手性異構體,它們像是人的左右手,互為映像,但如何旋轉都不會重疊。
  • 宏觀變量微觀度量:2020年銅消費可能大超預期!
    因為今年可能是近年來消費預期變化最大的一年,微觀上難以琢磨,短期宏觀邏輯佔優。因此我們引入模型來刻畫急劇變化宏觀形勢映射的微觀度量。我們建立起宏觀變量與微觀消費直接的對應關係,從結果上來看,對於我們的基本面分析具有一定的領先和啟示意義。2、 這些非線性的規律我們都可以從發達中國家的歷史發展過程中得到印證。
  • 習近平總書記關切事——我國科學家與量子「糾纏」的故事
    始於此,他迷上了微觀世界的奧妙與未知,一生與量子「糾纏」。新華社記者 劉軍喜 攝關鍵變量,小小量子有望撬動遠大未來創新決勝未來,人才關乎成敗。越來越多的青年闖入微觀世界,在與量子的「糾纏」中嶄露鋒芒,「敢於冒險」的火花在創新中綻放。
  • 窯火千秋-新華每日電訊
    青花瓷成為景德鎮瓷器生產的主流,產品運銷國內外,成為我國最具民族特色的瓷器而聞名於世。」  景德鎮地處江西東北部,境內山巒起伏,市區位於昌江衝積而成的一方小平原上。出城區不遠,便進入了山地。幾年前,我從景德鎮市區出發,順著林間公路,前往50公裡外的高嶺國家礦山公園。
  • 環形正負電子對撞機部分關鍵部件已成型,中國在不斷接近微觀宇宙
    可是事實上,真正精彩的宇宙自然現象,發生在我們看不到的微觀世界之中,也就是我們說的微觀宇宙。人類的科學技術發展,其實跟微觀世界緊密聯繫,比如量子計算機、納米晶片,其實都是微觀世界的產物,如果人類能夠掌握微觀宇宙的情況,那麼將會讓人類揭開宇宙深層次的奧秘,甚至能夠了解到宇宙之外的情況。
  • 薛其坤:科技創新是大變局的一個關鍵變量
    前不久,您在中央政治局第二十四次集體學習時針對量子科技研究和應用前景進行了講解,習近平總書記在主持這次學習時強調,當今世界正經歷百年未有之大變局,科技創新是其中一個關鍵變量。請您談談對這一重大判斷的理解。薛其坤:科技創新何以成為一個關鍵變量,可以從三個方面來理解。首先,習近平總書記對於現在整個世界的形勢判斷是一個戰略性的重大判斷。
  • 「畫」說「十四五」:未來世界也有一片「桃花源」
    新華社北京11月21日電11月21日,新華每日電訊微信公號刊發題為《「畫」說「十四五」:未來世界也有一片「桃花源」——<小靈通漫遊未來記·2025篇>之三》的手繪漫畫。未來屬於青年,夢想令青春澎湃青春如詩如畫,「畫」說2025,「暢」讀2035新華每日電訊推出《小靈通漫遊未來記》系列漫畫通過小記者「小靈通」的穿越之旅一集一集,帶你「搶鮮」看未來……(策劃/文本:方立新
  • 我國為什麼早已擁有?量子衛星的技術領先世界水平
    此項技術引起猜測2016年8月16日,我國發射了世界的首顆量子衛星「墨子號」,但關於量子技術的具體應用,不過實際上這種微觀粒子層面的科學技術,現在已經悄悄出現在人類世界之中,我國的微觀粒子科技目前僅局限於保密通信和領航這兩個領域。
  • 發現病毒入侵人體「入口」,我國科學家首獲B肝研究最高獎
    首發:11月27日《新華每日電訊》成風化人B肝是一種常見的病毒性肝炎,是由B型肝炎病毒引起的以肝臟病變為主的傳染性疾病。自美國醫學家、諾貝爾生理學及醫學獎得主巴魯克·布隆伯格在上世紀70年代發現B肝病毒後,全球的科學家都相繼加入「尋門」之旅,然而之後的40多年裡仍無法覓其蹤影。「我喜歡做有挑戰性的工作,年輕的科研人員更要勇敢嘗試。」這是李文輝常跟學生們強調的一句話,也是他自己堅定的信條。
  • 宏觀世界和微觀世界之間的界限在哪裡?科學家給出肯定的答案
    在物理學的長期發展中人們將所研究的客觀物質世界按其大小分成兩個範圍,一個是宏觀世界,一個是微觀世界01我們在網絡上,經常可以看到這樣一句話:「遇事不決,量子力學」,為什麼物理學界兩大基石之一的量子力學,會被很多人如此調侃,量子究竟是什麼,微觀世界和宏觀世界的區別又在哪裡?