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2026-10-14
星期三
当前报纸名称:沈阳日报

触摸神奇的量子世界

日期:08-26
字号:大中小
版面:第08版:教育前沿       上一篇    下一篇

  8月21日,沈阳日报“暑假科创奇遇记”第四站来到沈阳量子信息科普基地。量子是什么?量子科技能做什么?会怎样改变我们的生活?带着疑问和憧憬,20余名中小学生开启了一场充满未知的科普研学之旅。他们徜徉于量子科技海洋之中,在沉浸式体验中发现问题、寻找答案、放飞自我。

   量子加密 一场失败的“窃听风云”

   看到同学们一个个兴致高昂,沈阳问天量子科技有限公司副总经理、沈阳量子信息科普基地负责人陶然也是喜笑颜开,三言两语便融入了同学们中间,成为大家眼中的“大哥哥”。

   科普基地内充满了量子科技元素,一个展台上,放置着问天量子研制的量子AC、单电光子探测器、高速皮秒激光器、量子手机加密卡等设备。

   陶然指着一个装满了黑色装备的柜子告诉大家,这是问天量子研制的量子密钥管控中心、分配终端,在我国重大民生工程、金融系统等领域发挥着保护通信安全的重要作用。

   “大家可以近距离观察,它们是量子通信技术不可或缺的设备。”听到陶然的话,同学们急不可待地走近柜子,抑制上手去摸的冲动,耐下性子仔细观察。“我是第一次看到量子设备。”“你看,那些连接的地方还在闪烁,它们正在工作。”

   看到大家的好奇和兴奋,陶然进入正题:“大家知道什么是量子吗?量子就是微观世界中最小的不可分割的单位,量子技术就是研究微观世界的现象和规律的技术。量子科技主要包括量子计算、量子通信、量子精密测量三个方向,我们国家在量子通信领域的科技水平,已处于世界领先水平。”陶然的介绍,再一次引发了同学们的欢呼。

   大家来到一个实验台前,看到台上摆放着三台有线电话和两个黑色的盒子。陶然邀请两名同学现场示范,他拨通了其中一名同学的电话,而另外一名同学则拿起了红色电话。

   “你今年几岁啦?”“我今年11岁。”“你有没有吃早饭?”两人之间的谈话内容,不知不觉间已被拿着红色电话的同学窃听。

   “不想被别人听到通话内容怎么办?你把那个加密盒按钮按一下。”当扮演窃听者的同学再次拿起红色电话时,听筒里传来的不再是清晰对话,只剩下一片沙沙的杂音,他瞪大双眼,满脸惊讶地放下听筒。

   演示结束后,大家争先恐后地举手,都想感受一下量子保密电话的神奇之处。“真听不见了,里面只有沙沙的声音。”和平区南京街第一小学的齐梓雯睁大双眼,有些不可置信地向周边同学说道。“我觉得这个量子保密电话特别神奇,加密盒按一下就听不到通话声音了,量子科技太有魅力了。”大东区辽沈街第三小学五年级的郭蔓激动地说。

   VR体验 一次尽情的“手舞足蹈”

   看过量子加密技术的神奇,大家又来到了另一处实验空间——VR虚拟实验室。

   陶然戴上VR头盔,向同学们展示虚拟世界里的实验室。随着他一点点扭动身体、摆动手臂、抬头摇头,实验里的虚拟景象和实验操作方法就呈现在电子屏幕上。

   “具体操作方法大家看明白了吧?大家都很有探索精神,那咱们就直接排队体验。”陶然把头盔和手柄传递给一名同学。

   戴上头盔的同学很快就进入虚拟世界中,他抬起手,画面里的激光线随着他的动作指向播放键,虚拟实验室中的屏幕上出现了量子的定义等相关知识;他晃动脑袋,往前走了两步,虚拟实验室场景就从实验室变换为居住环境,移动的激光线也变成了挥舞的笤帚。看到这一幕,围观的同学哈哈大笑。

   同学们一个接一个体验,过程中也出现了不少小插曲。一个同学误触手柄扳机,虚拟实验室里的自己竟然站上了试验台;一个同学发现有两个“手”在操作,原来是有人偷偷开启了另一个手柄……欢笑声此起彼伏,每个人的脸上都洋溢着开心的笑容。

   “我在家也玩过VR实验,但这次玩得特别开心,感觉自己就像在实验室里一样。我和其他小朋友一起体验,还学到了很多知识。这种感觉太棒了。”大东区辽沈街第二小学的吴佳恩直呼不虚此行。

   密码传讯 一场静悄悄的“暗战”

   随着科普展厅、实验室等研学点位一一参观完毕,同学们随之加入最后一项互动游戏——密码传讯。

   “什么是摩尔斯电码?我们怎么用摩尔斯电码传递信息?”这两个问题一抛出来,同学们争先恐后地举手、纷纷讲出了自己的理解。“我看电视中的特工就用摩尔斯电码传递情报,这次我们也要学摩尔斯电码了吧?”一名同学迫不及待地问道。

   “对,我们不但要学习摩尔斯电码,还要进行分组对抗,看谁能把密码传递得又快又准。”陶然向同学们介绍,摩尔斯电码是一种经典编码,依靠“短滴、长嗒”的不同排列组合表示各种含义,最广为人知的就是“SOS”国际求救信号。

   分组完毕后,每组同学都领到了两个摩尔斯电码本,一组一组地排队练习密码传递。大家都打起精神,收起笑容,沉浸到紧张的游戏中。无论是排在队伍最后的“潜伏者”,位列队伍中间的“情报员”,还是最终接收信息的“收信人”,大家都屏气凝神,用手指在队友后背敲击出想要传达的密码。

   南京一校的王晟博有些紧张,小手攥得紧紧的,小声说:“我很期待做这个游戏,但担心自己会影响整个队伍的表现。”队友纷纷拍拍他的胳膊,给他打气,他也鼓起勇气站到队伍之中。

   “答案是G吗?”“不是。”“谁出错了?你敲的是三长一短吗?”大家追根溯源,一定要找到问题所在,认真的劲头令坐在周边的家长都忍不住笑了起来。

   两轮练习过后,比赛正式开始,房间内顿时鸦雀无声。随着“开始、结束”的指令不断发出,信息就在大家的指尖和后背之间传递。第一组的同学配合十分默契,仅用16秒就完成了信息传递和密码正确破译,赢得阵阵掌声。随后上场的几个小组或用时较长,或出现情报传递错误,不得不退出冠军争夺。

   “我们赢啦!”第一组的5名同学欢呼起来,拥抱在一起,在接过奖品后,将其视为宝贝般捧在心口。郭蔓说:“第一名同学要记住正确的敲击方式,中间的同学细心地感受、准确地传递,最后的同学要找到对应的密码组合。游戏中每一个角色都很重要,缺一不可。老师告诉我们,量子科技可以保障通信安全,从摩尔斯电码学习中,我对量子科技更感兴趣了。”

   素质提升 一堂生动的“量子探秘”

   沈阳市育源中学的沈牧和沈阳市第一二六中学的张忱溪在开学后都将步入初三学习阶段,他们相约一起参加了这次科普研学活动。沈牧说:“我在研学中了解了量子科技的概念和应用领域。我们国家科技发展十分迅速,作为一名中学生,我感到学习的动力更强了。”张忱溪说:“量子科技是一种前沿技术,展现的是微观世界的奥秘,在现实世界中也有着广泛的应用。我比较爱学习理科知识,也希望自己能在未来学习到更多量子科技知识。”

   陶然是这场科普研学中最忙碌的人,从头到尾都没有休息过,但他乐在其中。“沈阳量子信息科普基地是沈阳首家、国内为数不多聚焦量子技术领域的专业科普基地,承担着引导公众沉浸式感受量子科技、激发青少年科学兴趣、培育量子人才后备军的重任。”陶然介绍,科普基地依托量子展厅、教学设备与互动平台,提供量子基础知识讲解、量子保密电话体验、VR虚拟超净实验室光学实验、量子加密科普视频、摩尔斯电码加密传递游戏等可感知、可操作的科普内容,让“高冷”的量子原理变得生动易懂。

   “2025年,问天量子入选全国首条量子科普研学游线路核心站点。科普基地让量子科技走出实验室、走进大众视野,提升了公众科学素养,扩大了量子产业的影响力,打通了‘科技+文旅+教育’的融合通道。”陶然说。

   市科协科普部部长王树雄全程参与了此次研学活动,看着同学们开心的笑脸,他说:“无论是组织科普专家把各种喜闻乐见的科技竞赛项目送到青少年学生的家门口,还是组织青少年学生走进科普基地现场动手操作,沉浸式体验科技魅力,都能够丰富暑假青少年学生的科创生活,让他们在实践中增长知识、开阔眼界、增强创新意识。”王树雄表示,走进沈阳量子信息科普基地亲身感受和理解量子知识及其使用场景,必然促使青少年学生对这项未来科技和未来产业产生新的认识,必然激发他们对未来科技的浓厚兴趣。下一步,市科协将继续深入开展“双进”活动和“科技助苗行动”,助推青少年科学素质提升。

   沈阳日报、沈报全媒体记者 岳雨 实习生 张童舒

   本版图片杨新跃摄

   记者手记

   这是一场充满着欢声笑语、科技魅力的科普研学活动,互动性强、参与度高、体验感好,每名学生都在活动中增长了知识、收获了快乐。

   “多彩假期”不是一句口号、一张“空头支票”,而是由一项项简简单单、快快乐乐的实践构成。发自内心的开怀大笑,是青少年学生对科普研学活动最大的肯定。

   科普研学的意义就在于此,通过寓教于乐的方式,让青少年学生在轻松愉悦的氛围中快乐成长。(岳雨)