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
东西问·中外对话 | 为什么中日动画片里都有孙悟空?******
中新社北京9月9日电 题:为什么中日动画片里都有孙悟空?
作者 徐文欣 金旭
2022年,中国动画走过百年。这段跨越百年的长篇故事见证着中日动画人互相学习、成长的过往,也记录下两国友好交流、文明互鉴的印迹。
这些印迹中,有孙悟空和阿童木的跨世纪握手,有小哪吒与一休哥的童年记忆,也有中国水墨同日系唯美的交相辉映。
经典动画何以体现中国故事的内核?动画如何为中日文化交流搭建桥梁?动漫产业发展之路何在?近日,中新社“东西问·中外青年对话”邀请上海美术电影制片厂副厂长陈波、东京大学表象文化论博士陈龑、日本孔雀动漫文化传播股份公司(アニチャイナ株式会社)董事长远藤贵司展开对话。
对话实录摘编如下:
民族风格何以亮相世界?
中新社记者:上海美术电影制片厂在60多年里贡献了500多部作品。为什么这些经典动画能成为时代的记忆?其中有哪些里程碑式作品?
陈波:回顾百年中国动画史,其实也是上海美术电影制片厂(以下简称“上美影”)的漫漫成长路。作为中国动画电影的发源地,上海的开放多元为动画创作者培育了深厚的文化土壤,激励一代代动画人实现梦想。
在此期间,上美影贡献了很多“第一”:第一部彩色动画片《乌鸦为什么是黑的》、第一部在国际上获奖的中国美术片《神笔》、第一部彩色木偶片《小小英雄》……这些优秀作品开创了中国动画的辉煌时代。从艺术审美和艺术修养来看,老一辈的动画家们深入发掘中国传统文化,结合中国民间故事,在美术风格上追根寻源,精益求精,开创出水墨动画、剪纸动画、木偶动画等多种形式,不断探索出更具“中国风”的民族风格,为中国动画的发展奠定了基础,很多耳熟能详的作品也成为几代人的童年回忆。
资料图:由上海交响乐团和上海美术电影制片厂联合出品的交响电影音乐会《天书奇谭》亮相2018上海夏季音乐节。上海交响乐团 供图中新社记者:中国有哪些动画成功出海?这些作品是怎么创作出来的?
陈波:《大闹天宫》《哪吒闹海》《鹬蚌相争》《三个和尚》等取材自中国传统故事的动画作品多次在国际上斩获奖项,可以说是家喻户晓。以《大闹天宫》为例,这部动画将孙悟空这一中国式的神话英雄再现于银幕之上,被法国《世界报》誉为“美感上不输迪士尼,风格上完美呈现中国传统艺术的作品”。
中国动画之所以能够获得越来越多海外观众的关注,是因为独具特色的戏剧元素和绘画风格,为大家呈现了不一样的动画表达方式,这是“民族性”的高度提炼,电影的艺术表达跨越语言、国界和时间,铸就经典。从创作的角度来看,经典动画背后蕴含了老一辈艺术家对人生、对世界、对艺术美学的思考。不论是从表演的细腻程度、剧情结构,抑或是美术功底,优秀作品必定能够历久弥新,经受住时间的考验,给人以常看常新之感,为观众带来不同层面的思考。
资料图:《大闹天宫》中的孙悟空形象。中日动画何以牵手百年?
中新社记者:作为中日动画的研究者,您认为中国动画同日本动漫之间有何联系?
陈龑:中日两国动画起步时间相近,都属于舶来品,二者虽各具风格,但在技术交流、人才培养等方面互动密切。
日本动漫充满极富东方神韵的中国元素。1926年,日本动画导演大藤信郎创作了日本首部西游记题材漫画——《西游记孙悟空物语》。
一些日本动画师还前往中国创作并生活,持永只仁曾以中文名“方明”在中国定居并创作,其1950年执导的《谢谢小花猫》流传至今,为新中国动画的发展作出重要贡献。值得一提的是,1958年,日本首部彩色长篇动画《白蛇传》讲的也是中国故事。
20世纪80年代,中日动画往来愈加密切,典型代表为“日本漫画之神”手冢治虫。手冢因看了万籁鸣执导的《铁扇公主》入行,一生深受其影响。去世前3个月,手冢仍忍着病痛前往上海拜访万籁鸣。他的第一部动画题材源自西游记,最后一部作品则名为《我的孙悟空》。
这个时期,日本的电视动漫进入中国市场,从《铁臂阿童木》到《哆啦A梦》再到《聪明的一休》,这些作品是几代人的美好童年回忆。
当下,中日动画界的往来愈加频繁,除了共同动画项目的制作,还有创作者的接触以及观众间的互动。
《手冢治虫物语 我的孙悟空》宣传海报中新社记者:2022年是中日邦交正常化50周年,动画产业如何推动中日人文交流?
远藤贵司:动画是文化传播中的重要产业,日本和中国同为亚洲国家,有相似的文化价值和社会环境,民众很容易产生共鸣。
中国动画在人物对话、人际关系、世界观、饮食及情感表达等方面都有独到之处,日本观众通过接触中国动画,会对中国文化产生浓厚的兴趣。因此,我认为要创造和扩大日中民间交流的机会,加强人与人之间的文化联系以寻求新的发展。
陈龑:动画产业的交流多为民间自发行为。因此,加强中日动画创作者的接触交流,使业界涌现出更多优秀作品,让中日观众变成文化相通、爱好相同的朋友,发现彼此文化中的美好,他们自然会找到最佳沟通方式,这种沟通方式可能是一份装扮,也可能是一个角色,这就是动画超越语言的魅力。
动漫市场何以续写传奇?
中新社记者:随着动漫市场的扩大,难免会出现只看票房、不看制作的产品,在您看来,动漫如何实现内容和市场的双赢?
远藤贵司:动漫产业方兴未艾,要实现内容和市场的双赢,首先需要培养原创漫画和小说市场。热门的原创作品改编成动漫的模式不仅使作品价值得到进一步开发,动漫市场也会越来越活跃。其次,成功的动漫作品不仅取决于故事题材的选择,也取决于角色IP的打造。极具魅力的角色是吸引消费者、保证商业利润的关键。例如,吉卜力工作室的作品《龙猫》,上映之初票房不及预期,但通过各类周边的衍生,成功获利。这个看起来十分适合拥抱的萌物也成了日本的“米老鼠”,可见,周边产品和版权的二次开发利用可以成为动漫业的支柱。最后,我认为放眼海外市场非常重要,角色商品在全球大受欢迎,能够为动漫内容和市场带来热度和助力。
中新社记者:国产动画市场如何才能涌现出更多优秀的作品?
陈龑:在我看来,国产动画产业生态还需要进一步完善。我们不仅需要有优秀的创作者,还要有优秀的团队和投资方。
《大圣归来》便是一个产业良性循环的例子,观众为优质动画买单,投资者的资金得以回收,于是更多的资金愿意流入动画业,反哺出适宜的创作氛围。在这种环境里,创作者更愿意展示自己的作品,为投资方发现“黑马”提供可能。
来源:@西游记之大圣归来 官方微博陈波:中国动画史上创作出很多经典作品,但动画的商业化还处于初期。
动画艺术探索需要大量时间、金钱,创作者既要了解相关的历史文化进行深层次的理解创新,又要对传播学、社会学、心理学等有所涉猎。从业者在保证绘画水平的基础上,还要构建起交叉学科的知识体系。
商业化要为动画创作提供资金支撑,经典IP会带来市场价值,现在中国有良好的市场环境,如何在IP开发方面进行新的包装,给消费者或品牌方讲好故事,让更多人产生情感共鸣,反哺动画创作是商业化团队亟须解决的问题。
从长远来看,创作依然是动画市场的核心,只有拥有优秀的作品,才能让动画市场向好发展。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |