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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

巨头遇挫 热潮退去 元宇宙发展何去何从******

　　2022年，是元宇宙在互联网语境里祛魅的一年，以Meta、微软为代表的头部公司在元宇宙发展方面纷纷陷入困境。站在科技时代的拐点处，元宇宙这场变革究竟能否成为下一代互联网和新一轮技术创新的聚变因子，是所有入局者一直在探索的问题。面临颇显尴尬的境地，元宇宙将何去何从，还有哪些技术需要突破、哪些设备体验亟待提高、哪些应用场景有待开拓？本期聚焦元宇宙。

　　发展受阻 元宇宙发展步入低潮

　　1992年，尼尔·斯蒂芬森所著的科幻小说《雪崩》中，第一次呈现了一个超现实主义的数字空间，这个概念被称为元宇宙。被地理空间所阻隔的人们能够通过各自的虚拟化身相互交往，让数字化成为自己生命的一部分。

　　近年来，苹果、Meta、微软、英伟达、百度、腾讯、网易等全球科技企业纷纷布局元宇宙。入局者认为，元宇宙是一场颠覆性的变革，一个可能成为下一代互联网、下一代移动互联网的聚变因子。而不少旁观者认为，这不过是一个转瞬即逝的新概念。

　　如今，元宇宙的发展陷入了泥潭，在2021年末Facebook更名为Meta后，扎克伯格曾多次表示该公司将“All in元宇宙”，但据公司发布的财报数据显示，该公司专注于包括虚拟现实、增强现实和社交平台三类元宇宙项目开发的Reality Labs部门，2022年前三季度的总运营亏损额达到了94亿美元，高于2021年的69亿美元。自2019年以来，该部门的总运营亏损已经超过300亿美元。

　　从国内来看，玩家也在纷纷撤退，字节关停元宇宙社交APP“派对岛”，腾讯数藏平台“幻核”被裁撤，TME数字藏品业务也被叫停。与之相关的虚拟人和数字人则更多地应用为营销手段，NFC数字藏品则在短暂火热了几个月后，因其在合规方面的不成熟而黯然失色。分析公司CCS Insight的数据显示，2022年全球VR头显和增强现实设备的出货量将同比下降12%以上，至960万部，预计2023年是增长缓慢的一年。究其原因，眩晕为其一，应用单一、刚需替代性弱的问题则更为突出。

　　XR是目前发展较快的方向。XR设备主要应用在游戏场景中，能够真正落地在硬件设备中，它既能够使用元宇宙的概念，也能够避免陷入尴尬境地，因而其也被视为“极有可能成为智能手机的接班人”。但XR也已暴露出问题。没有爆款应用，用户将其当作玩具“尝鲜”后就舍弃，也成为XR前进路上的“绊脚石”。显然，XR世界所缺乏的，是“杀手级”的应用。

　　在工业方面，工业元宇宙成为热词的同时，实质成果仍在探索中。目前国内多个地市推出工业元宇宙发展规划，加快打造工业数字孪生生态，培育一批元宇宙﹢工业互联网场景，有国内企业已经推进智能化软硬件产品在智慧矿山和智慧港口领域的落地。工业元宇宙的发展需要强大的算力、网络等基础技术作为底座，同时，芯片、传感器、光学镜头、VR/AR设备等硬件设备的支撑也至关重要。目前国内在工业元宇宙的数字基础设施建设方面仍处于摸索阶段。

　　从科技发展路径来看，元宇宙虽描绘了一种“可行的未来”，但距离《雪崩》《头号玩家》中的理想形态还极为遥远。长期研究此领域的专家马修·鲍尔表示，元宇宙的前提是互联互通，即在不同自治系统之间交换数据，这涉及数万亿美元的风险和数十亿美元的建设投资，很多人对互联互通持怀疑态度。因为这需要Meta、微软、苹果、谷歌等公司“不得不”选择自由交换数据和用户，并采用竞争对手的技术或系统，从目前来看，实现难度很大，这可能让元宇宙的发展陷入瓶颈。

　　在浙江大学国际联合商学院数字经济与金融创新研究中心联席主任、研究员盘和林看来，当前普及元宇宙的方向有三个，金融端以区块链技术为核心的数字资产产权化；工业端以数字孪生、MR为核心的精细化、高效化生产；消费端以VR为核心的游戏产业。同时，元宇宙医疗健康、文旅也是当前市场中已现雏形的热点。

　　Meta热潮退去，业界人士又将目光转向另一个巨头。据报道，苹果正在打造一款具有AR功能的头显，最快将于2023年发布。多位分析师和业界人士十分看好苹果此次推出的新产品，有分析师认为，凭借苹果强大的粉丝黏性，该款设备很可能一夜之间改变市场，从Meta手中接过接力棒，扛起VR市场的大旗。苹果会成为挽救元宇宙市场的关键所在吗？时间会给出答案。

　　运营商发力 元宇宙发展能否迎来转机？

　　福建移动在厦门集美区打造省内首个“5G﹢AR党史馆”，应用5G、VR/AR、人工智能等新一代信息技术，让党史学习教育更加生动鲜活。

　　随着全球科技企业纷纷布局元宇宙，我国各大运营商也勇立潮头，在科技前沿探寻着元宇宙的新风口。关于元宇宙应用的预测，入局者始终抱有乐观的态度。无论是在社会公共服务领域，还是商用化和变现能力，元宇宙都蕴藏着巨大的能量。而竞逐元宇宙的赛道，注定是一场持续性的“马拉松”。运营商又将如何依托自身的独特优势，在这场长跑中取得佳绩，是大家一直关注的焦点。

　　自2021年起，我国三大运营商就陆续入局元宇宙。2021年11月，中国电信5G创新应用合作论坛举办，论坛聚焦新国脉元宇宙战略布局，以元宇宙新型基础设施建设者为定位，立足创新应用成果，启动了2022年盘古计划。当月举办的中国移动全球合作伙伴大会上，中国移动咪咕公司分享了元宇宙的MIGU演进路线图，拟以算力网络为依托，以游戏、社交、虚拟偶像等为载体，迅速切入元宇宙赛道。2022年12月21日，在2022年中国联通合作伙伴大会数智生活论坛上，中国联通发布了元宇宙战略，成立了元宇宙创新产业联盟。

　　“元宇宙时代运营商战略能力地图核心是要为元宇宙构建超级局域云网服务。”北京邮电大学经管学院兼职教授葛颀认为，“电信运营商能够和G端政府、B端用户及C端消费者共同打造由数字化生活、数字化运营与数字化治理共同组成的数字化新时代，共同构建元宇宙的新主场。”

　　在具体实践中，运营商也凭借独特优势，在元宇宙领域加速战略布局，尽显各自本领。和力传播集团策划总监高承远表示，在元宇宙业务方面，三大运营商优势各不相同。电信最大的优势是宽带，移动最大的优势是用户，而联通最大的优势是融合业务和灵活性。

　　在近日举办的2022天翼数字科技生态大会上，中国电信国脉文化打造的首位虚拟数字主持人——霄逸精彩亮相大会并参与主持。作为中国电信旗下公司，国脉文化担负着中国电信元宇宙发展“主力军”的重任。在元宇宙浪潮之下，国脉文化充分发挥中国电信云网融合优势，打磨产品、拓展市场、发展用户并塑造价值。同时运用5G、人工智能、区块链、大数据等核心技术，构筑元宇宙基础设施，丰富应用矩阵，不断开拓渠道、平台、终端、内容、资本五大合作领域，共创元宇宙生态繁荣。

　　中国移动的元宇宙业务主要由旗下的咪咕公司运营。2021年9月7日，咪咕公司首次开始申请元宇宙数智潮人、元宇宙数字潮人、元宇宙数字艺人等商标。北京社科院研究员王鹏表示：“中国移动多年在移动社交、移动媒体、短视频领域有所耕耘，以咪咕为抓手，积累了大量的粉丝和优质内容。”当前，中国移动也正加速布局元宇宙核心领域和关键环节，卡位新的产业层级和关键枢纽。

　　中国联通依托算网构建网络、算力、AI、数据、数字身份、3D、XR七大引擎元宇宙底座，围绕元宇宙应用形态、通信元宇宙、数字文化元宇宙、互联网元宇宙、垂直行业元宇宙等推出一系列产品服务，并提供全行业全场景覆盖的标准化产品与制定化服务。《中国联通元宇宙科技创新及产业应用白皮书》中指出，运营商拥有连接、传输、算力、市场、生态等领先优势，将成为元宇宙探索的中坚力量。

　　在元宇宙的赛道上，算力正成为未来元宇宙之争的重要力量，“技术底座”也成为运营商关注的关键词。基于在信息通信领域的技术优势和资源布局，运营商在5G、大数据、算力网络、AI、云计算及边缘计算等方面的优势更为明显，在元宇宙基础设施建设领域拥有更多可持续拓展的空间。从长线来说，时间、资金、能力、实力、技术、人才等条件也是运营商所特有的要素，为其竞逐赛道注入了持续的动能。

　　运营商入局后，究竟能否为这场元宇宙“马拉松”带来新的机遇，还有待时间去验证。但运营商对于元宇宙的探索已逐渐深入社交、游戏、电影、音乐、虚拟人等多个领域。期待在不远的未来，我们能够看到更多超乎想象的元宇宙创新应用成果。

　　产业亟待突破元宇宙将去向何处？

　　与众多所谓的风口不同，元宇宙概念爆发至今，尽管吸引了各个领域的玩家接连入局，但实质成果却寥寥无几。这在很大程度上归因于元宇宙概念背后极大的不确定性，毕竟其仅仅是脱胎于科幻小说，凝结着大众想象的产物，同过去有实体支撑或立足于商业逻辑的风口完全不同。

　　Meta方面曾透露，预计Reality Labs 2023年的运营亏损同比大幅增长。元宇宙投资预计需要10年时间才能取得成果。电信业分析师付亮认为：“在移动互联网时代，Meta始终占据着主导地位，如果转换到元宇宙赛道后，没有形成足够大的用户规模作为支撑，在资本市场看来，这可能是一项负资产。”

　　“在考虑任何新技术的发展时，应分三步思考。第一步是新技术何时可用；第二步是使用该技术的一代人何时长大；第三步则是使用该技术的一代人何时成为企业家。”元宇宙领域专家马修·鲍尔表示，“乐观地看，元宇宙的爆发可能在未来3~4年内发生。因为伴随着iPad、Roblox等3D社交网络成长起来的一代人将开始创建伟大的新公司。而今时今日的元宇宙产品和平台还是由不属于元宇宙时代的人所创建的。”

　　中国或许会成为元宇宙发展的热土。马修·鲍尔认为，中国发展元宇宙的核心优势在于5G、AI、机器语言以及半导体、CPU、GPU制造专业知识和生产能力。更重要的是，中国在互联互通上有根本性优势。据《2022年全球元宇宙投融资报告》，2022年全球元宇宙产业共发生704笔融资，总金额达868.67亿元，其中元宇宙行业应用、底层技术和游戏占主要方面。中国（包括港澳台）完成融资125起，融资总额为127.82亿元，并且诞生了4只行业“独角兽”。

　　如今，我国不断为元宇宙发展提供支持，2022年政策端的引导和扶持给国内元宇宙发展注入了新动力。2022年11月，工信部等五部门印发《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026年）》，该计划提出，到2026年，我国虚拟现实产业总体规模（含相关硬件、软件、应用等）超过3500亿元，虚拟现实终端销量超过2500万台，培育100家具有较强创新能力和行业影响力的骨干企业，打造10个具有区域影响力、引领虚拟现实生态发展的集聚区，建成10个产业公共服务平台。与此同时，上海、浙江、河南等诸多省市接连出台元宇宙产业发展规划，表示将在教育、医疗、文娱等多行业推出标杆产品，打造创新示范场景，建立元宇宙产业园等。

　　方正证券互联网传媒首席分析师杨晓峰表示，这体现了政策面对虚拟现实技术重要性的充分肯定，有利于行业明确发展目标和路径，行业有望在政策加持下迎来增长拐点。

　　华泰证券研报表示，早期的硬件设备受制于应用场景和内容单一化、用户对硬件设备的体验不完善等缺陷，初代VR/AR并未实现大规模增长。随着元宇宙应用场景的清晰化，未来VR/AR/脑机接口的发展方向逐渐明确，游戏、电商、协同办公、社交、健身、医疗、视频和模拟训练（教育）等元宇宙应用场景正逐渐清晰。

　　业内专家认为，B端市场可能是元宇宙硬件发展的下一突破口，近年来元宇宙中的数字孪生在工业、农业等基础建设和民生行业的应用加速落地，以低碳节能的手段实现效能提升。例如，部分农业企业通过传感器收集土壤、作物状况以及天气情况，进而以数字孪生技术为种植者提供数字分析和规划工具。

　　“随着现在很多企业积极地投身于元宇宙，元宇宙正在度过一个期望膨胀的顶峰阶段。现在有一些做元宇宙的企业已经开始裁员了，但是这并不影响元宇宙为我们带来的巨大的前景，这个‘智能时空’打通了物理世界、数字世界、人脑世界，让整个人类世界看到一个新的边界，这个边界就像我们现在理解的现实中的宇宙一样，没有边界。”中国信通院工业互联网与物联网研究所所长金键表示。

　　元宇宙的发展离不开应用场景，目前，游戏、社交和工业成为三大重点领域。金键认为，不同于游戏对虚拟体验的延续和社交方式的不断探索，工业场景对元宇宙的期待相对明确且固定，以解决问题为主要目标的元宇宙工业应用将最先产生实际价值。（刘彤刘亚廷 杨子怡）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）