基础研究并非脱离现实的纯粹理论探索。重大的基础理论进展往往源于解决现实挑战的迫切需求,而技术上的突破则会反过来为基础研究提供更精密的工具、更丰富的现象和更强大的研究手段,从而形成一个持续螺旋上升的良性循环。例如,热力学和统计力学就是在第一次工业革命期间,为提升内燃机效率的实际需求而诞生的。随后,热力学和统计力学的深入发展又推动了量子力学等基础理论的革新,而量子力学又催生了现代信息技术,信息技术则为基础研究提供了强大的工具。

在量子信息领域深耕二十余载,回顾我们团队的历程,从“墨子号”量子科学实验卫星到“九章”和“祖冲之号”量子计算原型机,每一次的飞跃都始于面向长远战略目标的基础科学问题。基础研究不仅是原创性突破的根本源泉,更是我们抢占未来产业先机、实现高水平科技自立自强最坚实的后盾。

二十多年前,当我们提出利用量子卫星平台实现千公里级别的量子通信时,由于国际上尚无成功先例,许多人认为这是天方夜谭。然而,有时“天方夜谭”恰恰是科学研究的起点,勇于探索前人未曾实现的领域,正是基础研究的价值所在。

今年初,我们团队成功将锶原子光晶格钟的稳定度和不确定度指标提升至10的负19次方量级以上。这意味着光钟能在更短的测量时间内达到其系统不确定度的极限,这对于时间基准、精密导航和大地测量等应用具有重要意义。这一成就标志着我国在时间精密测量领域的研究水平已迈入国际前沿。

许多人会问,为何要投入如此巨大的精力去研制一台能实现“300亿年误差不超过一秒”的锶原子光钟?我们的目标不仅在于追求一个极致的数字,更在于重新定义时间的基本单位“秒”,并掌握自主的时间计量权。通过结合超高精度的光钟以及从量子通信发展而来的先进技术,我们可以构建一个覆盖广域的高精度时间标准传递网络。未来,这将使我们能够以前所未有的精度监测地壳的微小形变、预警火山活动,甚至为探测引力波、搜寻暗物质提供全新的研究方法。

从光量子和原子的基本特性出发,我们发展出了极致的信息安全传输与时间精密测量技术,而这些技术又反过来为探索物理学基本原理提供了全新的平台。我们的研究工作充分体现了“基础研究推动技术进步,技术进步反哺基础研究”的循环互动。

当前,我国在量子通信、量子计算和量子精密测量这三大方向上的发展引人瞩目,社会关注度极高。这是数十年对量子力学基本原理辛勤研究的成果。这充分说明,基础研究决定了我们能够走多快,也决定了我们能够走多远。

展望未来,量子科技正加速从“实验室经济”走向实际应用。量子通信已在金融、政务等领域实现初步应用;量子精密测量有望在导航、医疗成像等方面率先形成产业规模。而通用量子计算,或许还需要10到15年甚至更长的时间,但它必将为人类社会带来颠覆性的变革。

基础研究是一条没有捷径可走的道路,每一步都需要科研人员一点一滴地去摸索,许多人一生默默无闻,却为后人探明了道路、奠定了基础。这就是科学精神的体现。我们当前尤其需要一群既有远大志向,又能甘于脚踏实地投身基础研究的年轻人。让他们尽早参与到科研的“实战”中,在大项目里“摔打”历练,在最前沿的任务中成长,这样他们才能成为能够独当一面的科研生力军。

我坚信,只要我们持续保持对基础研究的热情与耐心,就一定能够点亮更多属于中国的科技之光,为培育壮大未来产业、塑造发展新动能贡献力量。

热门评论

C罗

2026年5月20日 09:30

精彩赛事,不容错过!

姆巴佩

2026年5月20日 10:00

精彩赛事,不容错过!

内马尔

2026年5月20日 11:15

精彩赛事,不容错过!

哈兰德

2026年5月20日 14:00

精彩赛事,不容错过!

贝林厄姆

2026年5月20日 16:45

精彩赛事,不容错过!

发表您的观点

提交评论