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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
东西问丨超侧卫：航拍近五十国，如何“飞越世界尽头”？******
中新社北京1月10日电 题：航拍近五十国，如何“飞越世界尽头”？
——专访环球旅行家、航空/航拍摄影师超侧卫
作者 徐雪莹
从极光下的布迪尔黑教堂，到地中海沿岸的中世纪古堡，从“河流之王”亚马孙河，到“世界干级”阿塔卡玛沙漠……五年时间，他飞越近五十个国家和地区，记录下“世界尽头”的生命脉动。
开启“上帝视角”，世界有何不同？纵贯赤道极地，航拍何以持续？中新社“东西问”近日专访环球旅行家、航空/航拍摄影师超侧卫，探解如何“飞越世界尽头”。
现将访谈实录摘要如下：
中新社记者：您在五年时间里，航拍了近50个国家和地区，足迹遍布北美洲、南美洲、欧洲、大洋洲、亚洲、非洲。为何选择无人机拍摄？
超侧卫：选择航拍，除了因为喜欢，还在于，航拍可以呈现不同于平面的视角，从地面上的二维取景上升到空中三维取景。我这本书的名字“飞越世界尽头”，就是指延伸至人所不能及的尽头、攀升至人所不能及的高度。
无人机作为摄影师眼睛的延伸，诸多无法攀登或抵达的山崖，也成为镜头的落点，而且想选哪个角度都可以。我希望能吸引大家去探索世界，同时又不剧透太多，有朝一日大家可以实地去走走。
异星奇景般的冰岛黑沙滩。超侧卫 摄而且，很多人其实并不清楚自己生活的城市俯瞰是什么景象。航拍改变了传统意义上的视角，能给大家提供新的视角，看看自己家乡。
我在格陵兰岛航拍到鲸鱼后，把视频导到手机里给丹麦船长看。俯拍后鲸鱼特别大，看得特别清楚。船长很兴奋，他说捕了一辈子鲸鱼，从未像这样用“上帝的视角”看鲸鱼。
鲸鱼妈妈带着小鲸鱼游过。超侧卫 摄在苏格兰北部时，我们曾入住一座私人城堡——都灵城堡(Turin Castle)。傍晚我一边吃晚餐，一边遥控放飞无人机。城堡女主人伊冯娜(Yvonne)看见无人机屏幕，问这是什么这么漂亮，我说这就是你的城堡，女主人非常吃惊。那时夕阳正好刚刚出现，她让我把无人机悬停在古堡上空，自己和管家飞奔去各个房间把灯全部打开。直到现在，伊冯娜的都灵城堡官网上还放着我航拍的那张照片。
都灵城堡女主人把城堡所有灯光都开启。超侧卫 摄中新社记者：以无人机视角俯视各地景象、各座城市，带来哪些特别感受？
超侧卫：无人机提供了很宏观的视角去观察世界。在西藏时，我路过一座非常漂亮的雪山。我把无人机升起来飞过去，看到的景象令我非常震撼。山上的冰川跟冰岛相似，冰岛的冰川沟壑纵横，是一条一条裂缝；这里则是一圈一圈，非常像地理书上的等高线。在这些地球的年轮里，人类显得多么渺小，它一圈可能就是几千年。
冰川之眼。超侧卫 摄借助无人机，还能窥见城市的发展。从空中看欧洲一些地区，可以看到古城和新城的发展差异、古建筑和新建筑之间的风格差异。例如，俯瞰葡萄牙第二大城市波尔图，能明显看到杜罗河将波尔图老城和加亚新城一分为二。
红顶房屋组成的杜布罗夫尼克古城，被宝蓝色的亚得里亚海环绕，可以直观感受到“亚得里亚海之珠”名字的由来。超侧卫 摄中新社记者：有的地方您会多次前往进行拍摄，其中有变化特别大、使您印象格外深刻的地点吗？
超侧卫：就是冰岛。我前后去了三次冰岛，冰岛的冰川正以肉眼可见的速度逐步消失。20世纪以来，冰岛平均气温逐年升高，冰舌融化退却，就算在冬天也难以结成冰。从航拍来看变化非常明显。
浮冰跟随水流渐渐漂流入海，进入广袤的大西洋。超侧卫 摄也有风景因为自然原因而消失。马耳他景点蓝窗，《权力的游戏》拍摄取景地之一，HBO拍电视剧时蓝窗还在，我去的时候蓝窗已经坍塌。2017年大风把它吹没了，很著名的自然景点就没有了。
塞尔维亚德里纳河上，“世界上最孤独的房子”。超侧卫 摄未来，我想尽可能去拍一些国内外对比的风景。很多国外风景都能在中国找到极其相似之处，且中国不输外国。之前我在智利拍的七色山，有网友跟我说像张掖。新西兰“牛奶湖”普卡基湖，西藏的羊卓雍措(藏语意为“碧玉湖”)比它更像牛奶，且有一种独特的天域之美。
羊卓雍措上的一座小岛从空中看像是“地球之心”。超侧卫 摄我之前想拍沙漠，但阿联酋、撒哈拉、摩洛哥都不能用无人机，后来，反而是在新疆吐鲁番鄯善老城南端拍到了。库木塔格沙漠，号称是世界上最靠近城市的沙漠，从鄯善县开车5分钟就能抵达。
库木塔格沙漠以风沙地貌类型齐全和沙丘的轮廓清晰、层次分明为风景特征。超侧卫 摄中新社记者：您在《飞越世界尽头》书中谈及，最艰难的一次航拍是在格陵兰岛拍摄鲸鱼。不同地理气候环境下，航拍会遇到哪些困难和挑战？
超侧卫：拍自然界的东西，难点在于无法预期。特别是拍摄动物，除了跨越千山万水，到达其活动区域以外，还要不惊扰它的正常活动，才能拍到自然状态下生命最原始的样子。整个自然条件，包括动物的习性条件，摄影师在无法预测的情况下，只能靠蹲守，这个是最辛苦、最具挑战性的。其他的只要你能抵达场地，适应环境，问题都不是太大。
布迪尔黑教堂下欣赏极光是最幸运的事，追逐极光不仅要天时还要地利，一个完美的前景是拍出极光作品的基础。超侧卫 摄我们去格陵兰岛拍鲸鱼时，带了3台无人机，9块电池，才拍到一些难得的画面。鲸鱼每次浮出海面呼吸间隔约20分钟，无人机的电量也就20分钟左右。看到鲸鱼呼气，再去升无人机根本来不及，所以只能先把无人机升起来，凭借鲸鱼呼气喷出的水柱，判断出大概位置后，马上操控无人机去追。一块电池最多只能拍到一次，完全靠赌运气。
鲸鱼出水呼吸后潜入海底高高翘起尾鳍。超侧卫 摄提前选点和即兴拍摄，可能是4：6的比例，但偶然成分更多。若提前跟导游知会一声，导游会提醒适合无人机拍摄的景点，帮忙协调放无人机的场地。但大部分情况是，你并不知道会拍到什么样的画面。此外，考虑到电池电量有限，需要提前规划，作出取舍。
圣约翰教堂是芬兰最大的石砌教堂。超侧卫 摄玩无人机的都说，没“炸过机”的就不算好摄影师。我“炸了”五六台无人机，撞山也遇到过。
中新社记者：身为航空专业毕业生，您为何从航空工程师转行做航空媒体？
超侧卫：我做机务时，比较喜欢用相机拍飞机。后来，机缘巧合下，去新浪做了中国第一个航空频道。做了几年后，我发现航空领域专业鸿沟非常明显。外行人可能对航空业有一些不理解甚至误读，而航空行业人士，有时太深入专业，反而难以用简洁的方式把一些概念向大众说清楚。
我从事航空媒体，包括现在做自媒体，以文字、图片、视频等形式呈现航空领域内容，主要是想基于我对航空业的了解，把这些看似高深的东西，通过简单的语言普及清楚，让大众了解、理解这些知识，甚至将来可能让自己的孩子从事航空行业。
在世界最大的客机空中客车A380的驾驶舱上俯瞰广州夜景，远处的广州塔清晰可见。超侧卫 摄中新社记者：您曾一人操控5台设备，记录下6架国产C919大飞机“大象漫步”等精彩时刻。航空/航天摄影特别是空对空摄影，和其他摄影类型有何不同？
超侧卫：航空/航天摄影跟普通摄影最大的区别，在于有很多要素制约你靠近被拍的物体，甚至于你不能在公开、特殊的地方进行拍摄。航空/航天摄影，最重要的其实是资源。能把相机放在哪个位置拍，需要花费80%的精力。著名战地摄影记者罗伯特·卡帕说过，“如果你的照片拍得不够好，那是因为你靠得不够近。”
空对空摄影，是一个非常独特的航空摄影题材。要拍在天上飞的飞机，需要距离很近，这时你需要租一架飞机，把舱门打开，然后让被拍的飞机靠近。这个需要协调更多资源。
航空/航天摄影师必须得到官方许可，这需要很强很深的积累，大家都知道你的经验和技术都到位。我们有专业的设备，可以远程遥控相机，在保证安全的情况下实行拍摄，这样，官方允许我们把相机放在离火箭五百米或一公里的地方，近距离拍火箭。
去年拍摄C919“大象漫步”时，我操纵5台无人机去拍飞机，本来在很多机场是不允许的。机场就是禁飞区，这是最先决的条件。同时，你的无人机不能靠近跑道，飞机滑过来之后，万一无人机掉下来就会影响飞行。
C919飞机“大象漫步”。超侧卫 摄6架飞机滑过来时，我只有1分钟的窗口期，错过这1分钟永远不会有这个机会。这时对自己的技术、手的灵敏度、脑子里提前构思好的画面都要有非常精细的了解，一旦上去就能搞定。7倍光学变焦等同于162毫米的长焦镜头横越6架漫步的C919，就是我一直最想要的画面，全程手动控制且仅有一次机会，终于不辱使命。(完)
受访者简介：
超侧卫(本名陈诚)，资深媒体人、环球旅行家、航空/航拍摄影师、《罗博报告》航空专家、中国民航大学校外辅导教师、独立航空撰稿人、航空业意见领袖，微博2020十大影响力航空大V。足迹遍布北美洲、南美洲、欧洲、大洋洲、亚洲、非洲，最北深入北极圈、格陵兰、冰岛，拍摄大量图片及视频影像，著有摄影专辑《航空盛宴》，操纵无人机航拍飞行总里程超2000千米。
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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