科技日?qǐng)?bào)駐德國(guó)記者 李山
近日，在波恩舉行的第88屆德國(guó)物理學(xué)會(huì)（DPG）年會(huì)上，科技日?qǐng)?bào)記者專訪了德國(guó)物理學(xué)會(huì)主席、雷根斯堡大學(xué)凝聚態(tài)物理學(xué)家克勞斯·里希特教授。里希特強(qiáng)調(diào)，量子物理學(xué)的創(chuàng)新應(yīng)用是多種多樣的，且尚未完全可預(yù)見。提拔青年科學(xué)家，堅(jiān)持基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的開放互鑒，是科學(xué)不斷進(jìn)步的關(guān)鍵。
量子物理學(xué)研究正興
量子物理學(xué)將如何改變我們的未來(lái)？微觀層面的研究通常會(huì)帶來(lái)技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)而帶來(lái)高精度測(cè)量?jī)x器、新材料和量子計(jì)算機(jī)。如果沒(méi)有量子物理學(xué)，光伏發(fā)電等可再生能源將是不可想象的。未來(lái)，基于量子物理創(chuàng)新的可能應(yīng)用多種多樣，而且遠(yuǎn)不能完全預(yù)見。
德國(guó)物理學(xué)會(huì)成立于1845年，是世界上歷史最悠久、規(guī)模最大的物理學(xué)會(huì)之一。第88屆DPG年會(huì)和DPG春季會(huì)議將于2025年3月至4月在波恩、科隆、雷根斯堡和哥廷根舉行。僅在波恩年會(huì)上，就有1400多篇關(guān)于基本量子現(xiàn)象及其應(yīng)用的論文發(fā)表。
波恩年會(huì)關(guān)注原子、分子和激光物理、量子信息、量子光學(xué)等方向；科隆會(huì)議重點(diǎn)討論強(qiáng)子和原子核物理學(xué)、質(zhì)譜分析的最新研究成果；雷根斯堡會(huì)議的焦點(diǎn)是凝聚態(tài)、信息技術(shù)和人工智能；哥廷根會(huì)議則關(guān)注物質(zhì)與宇宙、加速器物理。
里希特說(shuō)：“我認(rèn)為與量子有關(guān)的一切都會(huì)在會(huì)議上得到體現(xiàn)。可能90%的文章和講座都與量子物理學(xué)有關(guān)。它們很好地反映了原子和分子物理學(xué)以及量子光學(xué)和光子學(xué)的當(dāng)前發(fā)展。”
量子計(jì)算機(jī)仍有待發(fā)展
談到現(xiàn)在的量子計(jì)算機(jī)的研究進(jìn)展，里希特說(shuō)：“回顧歷史總是有幫助的。我們的智能手機(jī)、平板電腦或筆記本電腦，并不是突然出現(xiàn)的。回到70年前，第一批電子計(jì)算機(jī)出現(xiàn)時(shí)，它們大到填滿整個(gè)房間。如果你問(wèn)當(dāng)時(shí)的科學(xué)家，這是一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)嗎？那么他們可能會(huì)說(shuō)，是的，它現(xiàn)在就是這個(gè)樣子。”
里希特繼續(xù)解釋道，目前的智能手機(jī)已比20世紀(jì)50年代的大型計(jì)算機(jī)更好、更強(qiáng)大、更高效。這個(gè)例子表明量子計(jì)算機(jī)不會(huì)突然出現(xiàn)，而是會(huì)以人們尚未意識(shí)到的形式不斷發(fā)展。人們目前正處于一個(gè)非常令人興奮的階段，因?yàn)榱孔佑?jì)算正在取得很多進(jìn)展。
不過(guò)，里希特也強(qiáng)調(diào)，關(guān)于量子計(jì)算機(jī)的許多基本問(wèn)題仍未得到解答，大量的基礎(chǔ)研究仍然很重要。
培養(yǎng)年輕人是成功關(guān)鍵
回顧德國(guó)物理學(xué)會(huì)的悠久歷史，培養(yǎng)年輕人才是成功的關(guān)鍵。里希特自豪地說(shuō)：“每年能將數(shù)千名物理學(xué)家聚集在一起是一項(xiàng)巨大的成就。對(duì)我來(lái)說(shuō)，這些會(huì)議在某種程度上是DPG的引擎。有近萬(wàn)名科學(xué)家參加DGP的春季會(huì)議，這是頭腦風(fēng)暴發(fā)生的地方。”截至2025年1月，DPG共有會(huì)員50688名，成員平均年齡為42.4歲。
對(duì)于會(huì)議期間專門為青年科學(xué)家搭建的平臺(tái)，里希特笑著說(shuō)：“我們都曾經(jīng)是青年科學(xué)家。這就是為什么提拔年輕人才至關(guān)重要。研究通常由年輕科學(xué)家進(jìn)行。我想明確表示：培養(yǎng)年輕人才是動(dòng)力，是成功的關(guān)鍵。幾乎每個(gè)人都在這里，從學(xué)生到諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。這意味著年輕科學(xué)家可盡早認(rèn)識(shí)著名物理學(xué)家，了解當(dāng)前的研究成果并體驗(yàn)會(huì)議的過(guò)程。”
里希特說(shuō)：“DPG的學(xué)生會(huì)員非常活躍。大部分演講、講座都是由他們完成的，尤其是在春季會(huì)議上。這意味著新的想法不斷涌現(xiàn)。他們會(huì)提前幾周在組內(nèi)練習(xí)演講，然后在這里正式發(fā)表——就像一場(chǎng)盛大的活動(dòng)。”
國(guó)際科技合作要立足長(zhǎng)遠(yuǎn)
今年的德國(guó)物理學(xué)會(huì)年會(huì)有一個(gè)主賓國(guó)——位于非洲西部的加納。名為“加納和德國(guó)的量子科學(xué)及更多”的國(guó)際研討會(huì)，為兩國(guó)的科學(xué)家和年輕研究人員提供了一個(gè)交流當(dāng)前研究項(xiàng)目和創(chuàng)新信息的平臺(tái)，特別是在量子物理、青年人才培訓(xùn)和氣候研究領(lǐng)域。
里希特解釋說(shuō)，目前正在實(shí)施的國(guó)際量子科學(xué)與技術(shù)年（IYQ）倡議是由加納在聯(lián)合國(guó)發(fā)起的。加納最終協(xié)調(diào)這一倡議，因此在量子年中發(fā)揮著特殊作用。
里希特表示：“基礎(chǔ)科學(xué)是國(guó)際性的，它不是教條的，也不是政治性的。我們都說(shuō)同一種語(yǔ)言：量子物理學(xué)。這種共同語(yǔ)言非常重要。但除此之外，還應(yīng)該是科學(xué)連接文化并加強(qiáng)合作。任何人了解一種文化，就能更好地了解一個(gè)國(guó)家。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這是最重要的。”
共同維護(hù)科學(xué)合作的基礎(chǔ)
談到中國(guó)的物理研究，里希特說(shuō)：“在我看來(lái)，中國(guó)一直都有優(yōu)秀的研究團(tuán)體，而且這種現(xiàn)象近年來(lái)有所增加，這與許多中國(guó)科學(xué)家在西方國(guó)家學(xué)習(xí)，現(xiàn)在在中國(guó)繼續(xù)進(jìn)行研究有關(guān)。”在里希特看來(lái)，信息和思想應(yīng)該在公平、平等的基礎(chǔ)上交換。
里希特談道，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，相互學(xué)習(xí)至關(guān)重要，這就是科學(xué)交流。“我認(rèn)為我們應(yīng)該努力保持這種科學(xué)層面交流，特別是在基礎(chǔ)科學(xué)方面。一定程度的競(jìng)爭(zhēng)也是科學(xué)的一部分——但它應(yīng)該是公平的。科學(xué)應(yīng)該制定共同的規(guī)則，例如數(shù)據(jù)交換是相互的，且不被濫用。”
德國(guó)物理學(xué)會(huì)和中國(guó)物理學(xué)會(huì)簽有合作協(xié)議。里希特強(qiáng)調(diào)：“最重要的方面始終是個(gè)人交流。我們必須保持并加強(qiáng)這種直接合作。科學(xué)合作始終建立在友誼的基礎(chǔ)上。”
