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郭光灿接受本报记者采访。 长江日报记者何晓刚 摄 |
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本源量子计算机局部图。 |
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《颠覆:迎接第二次量子革命》 郭光灿 著 科学出版社 |
□ 长江日报记者李煦
前不久,中国科学院郭光灿院士写的《颠覆:迎接第二次量子革命》获得图书界大奖——第十八届“文津图书奖”,名列科普类第一。
无巧不成书,上周传来消息,由中国第一家量子计算公司“本源量子”制造的新型量子计算机“悟空”即将发布,公司的首席顾问兼联合创始人,正是郭光灿。在公司册子上,他被称为“中国量子光学和量子信息开创者、奠基人”。
在中国科学界,人们更熟悉郭光灿的另一个非正式头衔:“将中国量子科技冷板凳坐热”的人。
上周,长江日报《读+》周刊在合肥中科院量子信息重点实验室专访了郭光灿。
■ 中秋节,团队给大家发了几个梨
1963年,中国科学技术大学大三学生郭光灿在课堂上第一次接触到“量子力学”这个名词。这门课期终考试时,5分制的试卷,一半人只有2分,郭光灿倒是考了5分,但是他认为自己并没有懂量子,只是掌握了解题技巧。
然后一别就是近20年,这期间郭光灿与量子再无交集。1981年他赴加拿大访学,才发现这20年间,国外已经把量子光学的理论体系建构清楚了,后来者几乎再无机会。
1983年,第五届国际量子光学会议在美国罗彻斯特大学召开,郭光灿等8位华人学者参加了此次会议。会议期间,他们相约以后一起发展中国量子光学。几个月后,郭光灿在这群人中率先回国。
1984年8月,郭光灿利用从学校(中国科大)申请到的2000元钱,组织召开了第一次全国量子光学会议——这是中国量子光学发展的起点。此后,量子光学会议每两年召开一次,延续至今。1990年,量子光学专业委员会成立。在召开学术会议之外,郭光灿从事了大量量子光学的教学工作。1984年,他成为第一个在国内为研究生开设“量子光学”课程的人,很多人正是在郭光灿的课堂上接受了量子光学的教育,后来成长为声名赫赫的量子科学家。他的讲义被誉为这一领域的“扫盲课本”,他本人在香港中文大学访问时亲眼看到,有学生在逐页复印这本教材。
但是,郭光灿很清楚,这一领域国外已经发展成熟,我们再努力,也很难取得非常重大的突破。他把目光投向了刚刚悄然兴起的量子信息,这包括量子通信、量子计算、量子密码,是一个空白地带,更重要的是,国内外差距不大,大家基本上站在同一条起跑线上。
他决定带领团队,转换科研方向,几年工夫就取得了一些很好的理论成果。但是,从理论走向应用,就必须做大量实验,需要经费。郭光灿花了大量精力去“找钱”,最窘迫时——他已经不记得是1997年还是1998年——那年的中秋节,团队给每个人发了几个梨子,作为节日福利。
■ 3次申请“973”不成,他屡败屡战
1997年,国家实施“973计划”,支持有重大应用前景的基础研究。“我认为量子信息是最合适的,它将来会有量子计算机、量子密码,我信心满满地递交了申请书,可是申请书递上去就没了下文。”
1998年,郭光灿第二次申请了国家的“973项目”,可那一次又失败了。其实这一次,郭光灿已经在想办法“公关”,他首先申请组织一次“香山科学会议”,以量子信息为主题,这是中国科学界一种高规格的学术会。他给“两弹一星”功勋奖章获得者钱学森写信,宣传量子信息科学的重要性,请钱老担任会议主席。其实两人并未打过交道,但是钱老回信,虽因身体原因婉拒,仍肯定了郭光灿的研究方向,鼓励他坚持下去。
这封信收在《钱学森书信选》中,多年以后,郭光灿把原件捐给了中国科大校史馆。
钱老没来,郭光灿邀请促成了“863计划”的著名科学家王大珩当会议主席,王老慨然应诺。此时郭光灿又得到一个消息,时任中科院领导访美期间,了解到国际上正在研究量子计算机,回国后就询问国内谁在研究,有人提到了“郭光灿”的名字。
机不可失,他马上给领导写信陈述;领导派一位局长到合肥实地了解。这位局长非常内行,看出郭光灿团队在做实事,力主支持。此时“香山科学会议”顺利举行,开得很成功,中科院领导层对量子事业有了很好的印象。
印象归印象,到了申报“973”项目的程序环节,郭光灿再次失利。这时,郭光灿的科研经费已经到了山穷水尽的境地。他在中科院一笔5万元的经费下度过了艰难的一年,并着手在中国科大成立了开放实验室。后来这个实验室成为中科院量子信息重点实验室,诞生了大批成果。
1999年,郭光灿满怀希望第三次申请“973项目”,结果还是失败。好在,这时郭光灿已经从其他途径筹措到一些经费。2000年,郭光灿第四次申请“973项目”,科技部通知他去答辩;此前,他连答辩的机会都没有。
这一次,他终于获得了成功。这是国家首个在量子信息领域的“973项目”,他拿到了2500万元科研经费。
难能可贵的是,申请到“973项目”后,郭光灿作为首席科学家,并没有仅仅考虑自己的团队,而是考虑国家量子信息未来的发展。
“这么大一笔钱,也是国内第一个量子信息的973项目,我不能把这个钱全部用来发展我的个人团队。”郭光灿说道。他认为,中国要在世界上和强国竞争,光靠一个团队是肯定不行的,他必须团结国内所有的力量来壮大这个队伍,全面发展量子信息科学。于是,他把国内其他有研究基础的单位、希望参与的、可能参与的,一共16家单位全部团结进来,分成很多小组,大家共同参与这个973项目,共同成长。
时间证明,他是对的。从这个队伍里,先后走出5位院士;这个队伍里的十多位年轻的学术骨,后来又作为首席科学家,承担了科技部新的973项目。
时隔二十年,如今再看,可以毫不夸张地说,郭光灿主持的这个973项目,是今天中国量子信息科技蓬勃发展,并在国际上占有一席之地的重要转折点,也为中国量子信息科学书写下了浓墨重彩的一笔。
【访谈】
■ 写《颠覆》,是因为有著名科学家误解量子
读+:您写的量子科普书《颠覆:迎接第二次量子革命》最近得了“文津奖”,而且排在科普类第一,您写这本书有什么故事吗?
郭光灿:我这个人搞量子搞了一辈子,到了这个阶段,应该是从理论到实验室研究、再到应用阶段,意味着量子要走到社会、走到大众当中去了。本来我也没有打算写这本书,太忙,可是大家觉得量子非常奇怪,有很多奇奇怪怪的说法,而且不只是网上,包括一些著名科学家对量子也有误解。前几年我经常出去开会,吃饭的时候很多院士围在一块,他们谈的就是量子,说法很多。有人就对我说:“你搞得最早,你应该出来讲。”
我回去一想,应该搞一个关于量子的问答,把所有奇奇怪怪的议论都收集起来,我来澄清哪个对哪个不对,题目就叫“量子十问”。我就让学生在网上查,关于量子有哪些奇谈怪论,我们列成10个问题,写文章在网络上发表了。后来《物理》杂志认为这是非常好的科普,于是连载了量子十问。但是我认为还不够,希望向年轻的一代和整个社会普及一下量子的基本信息,于是在此基础上扩充成一本科普书,前后花了两年时间,这本书就是《颠覆》。
出版社告诉我,去年全国有470多本科普书参加“文津奖”评奖,最后6本入选,我这本排第一,他们很高兴。
读+:所以,您的科普不仅针对大众,也针对你们科学家同行,甚至包括院士?
郭光灿:我们认科学不认人。你说得对的地方,就是科学;说得不对的地方,我就要提出来。
比如量子是不是可以超光速,是不是可以把人从地球上瞬间送到别的星球?超光速是不可能的,只要有超光速,就什么“妖魔鬼怪”都出来了,但实际上没有超光速,是他们理解错了。所以我写了一篇文章,大意是,量子科学是科学不是玄学。我就是针对这些人,搞量子的同行都赞成我的观点。
■ 战略不是现在做什么,而是未来可能做什么
读+:您被业内誉为“把中国量子科技冷板凳坐热”的人,回顾这个从冷到热的过程,特别是您三次申请973失败,第四次终于成功,好像还有点惊险和偶然因素,感觉就是一环扣一环,一个环节没有跟上,可能就会错过机遇,对此您有什么感悟?
郭光灿:中国量子科技“从冷到热”有必然因素,因为它确实代表一个新的学科,是一个非常有潜力的学科,这是客观的。如果没有这个因素,后来也不会发展起来。
我最早进到这个领域里面是上世纪80年代,当时搞量子光学,量子光学我们落后人家20年,我花了一段时间补课,把这门学科在中国推广,但是人家量子光学本身的科研已经很成熟,基本的问题都解决了,你参加进去只能做一些小的工作,做不了大的工作。上世纪90年代,量子信息刚兴起,我把基础研究的成果用到新兴的量子信息领域,国内可能是我最早看到了它未来的生命力,量子密码和量子计算将来是一个颠覆性的技术,会非常厉害,对国家的科技竞争力非常重要,但是你要做这个必须有钱,没有钱不能做实验,只能做理论研究,所以后来十几年我就是“找钱”。
领导不认识我是谁,我也没有什么后台,我也不是研究生出身,没有导师替我说话,所以我是“孤家寡人”,而且也没有什么名气,所以给我投钱是非常难的。甚至还有老教授给中国科大领导写信说,郭光灿在搞伪科学。
当然我也可以理解,他不懂量子,所以这么说。我们校长还不错,他没有压制我,虽然没经费给我,但也没有限制我。我抓到了量子科技趋势,方向是对的,国际上也在发展量子科技,这样就影响到国内科学界,所以他们开始支持我。
我认为,我们有些经常写科研战略报告的人有个毛病,他们实际上不是战略科学家,所以他在做什么他就写什么,他没有跳出他的专业范围看得更高,看整个领域的发展。战略不是现在做什么,而是未来可能做什么,抓到这个才是战略科学家,抓现在做的那些,只能是战术科学家。现在战术科学家太多,战略科学家少,让战术科学家来写战略报告,结果永远是——等你这个报告做完了,人家新的出来了,你又落后了。
读+:您还蛮特殊的,自己不是研究生出身?
郭光灿:研究生没有读,我1960年科大毕业留校后,做了一些研究工作,然后评的教授。我们那时候国内还没有博士,也没有现在这样培养研究生的制度。
读+:所以特殊的时代背景造成您“开宗立派”。
郭光灿:我不是博士,我的学生都是“土博士”,我是“开宗立派”了。国外一般看某人做了什么工作,先看他的导师是谁,导师的导师又是谁,于是判定为学术家族里面的一员,他有人指导,有一个学术环境给他,还可以借着他导师的威信提高自己。这些我都没有,国外有时候查我学生的文章,查师承,一查查到郭光灿,再往上查就查不到人了,我自己开辟了一条赛道,是个开道者。
这种情况下,我的团队的文章发表数能排到前面,我培养出了9名国家杰出青年科学基金获得者、17名优秀青年科学基金获得者,我的骄傲就在这。我曾经说过,引进人可以,但更重要是培养人;身体虚弱可以输血,但更重要的是造血机能要搞好。
培养这些人,主要就是造一个好的环境。我知道前沿在哪,所有研究都要在前沿上做,这才能发表成功。所以我先了解前沿,然后我构造一个氛围,这个氛围一定要好的学风,别人吹牛,我们不吹,一定不能把商业上的弄虚作假、吹牛那一套用到科学上,我们做到什么就说什么。
实事求是,立足前沿,仪器设备这些都够,生活上照顾大家,有合适的生活条件,形成这样一个氛围,人才就会不断地涌现出来,每年的成果就越来越多。
■ 10年后可能出现“量子人工智能”,效果会非常惊人
读+:在量子科技的几条战线上,我们国家现在整体水平如何?
郭光灿:整体的实力处在第一梯队水平,但是我们跟美国比还是有差距。有些地方我们可能比人家好,但有的东西我们落后。量子纠缠我们肯定比国外强,现在国外很难做的实验方案找到我们实验室来联系合作;但是量子计算我们现在落后,IBM这方面领先。我们虽然落后,但还不是很严重,大概落后三五年。我们的“本源量子”在国产化方面扎实推进,有自己的量子计算机知识产权。
读+:从去年底开始,人工智能这一块突然成为热点,好像比量子还“热”,这种情况您怎么看?
郭光灿:我认为近年来很多新名词都是炒作,但人工智能不是炒概念,确实是一个非常重要的事件,如果往下发展对人的影响非常大,是我认为所有技术里面最重要的一个技术,将来发展是很难想象的。而量子和人工智能是会有联系的。人工智能有三大要素,数据、算法和算力。人工智能需要大量算力,如果通用型量子计算机发展出来了,把量子算力和人工智能结合起来,这样就变成量子人工智能。
通用型量子计算机可能还需要10年,但是人工智能也得10年以后才有可能逼近人的大脑水平,如果真的两边都达到了,它们两个结合以后效果会非常惊人,可能是未来发展一个非常重要的方向。