科技日報駐德國記者 李山

近日，在波恩舉行的第88屆德國物理學(xué)會（DPG）年會上，科技日報記者專訪了德國物理學(xué)會主席、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？微觀層面的研究通常會帶來技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)而帶來高精度測量儀器、新材料和量子計算機(jī)。如果沒有量子物理學(xué)，光伏發(fā)電等可再生能源將是不可想象的。未來，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。

德國物理學(xué)會成立于1845年，是世界上歷史最悠久、規(guī)模最大的物理學(xué)會之一。第88屆DPG年會和DPG春季會議將于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；雷根斯堡會議的焦點(diǎn)是凝聚態(tài)、信息技術(shù)和人工智能；哥廷根會議則關(guān)注物質(zhì)與宇宙、加速器物理。

里希特說：“我認(rèn)為與量子有關(guān)的一切都會在會議上得到體現(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。”

量子計算機(jī)仍有待發(fā)展

談到現(xiàn)在的量子計算機(jī)的研究進(jìn)展，里希特說：“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，第一批電子計算機(jī)出現(xiàn)時，它們大到填滿整個房間。如果你問當(dāng)時的科學(xué)家，這是一臺電子計算機(jī)嗎？那么他們可能會說，是的，它現(xiàn)在就是這個樣子。”

里希特繼續(xù)解釋道，目前的智能手機(jī)已比20世紀(jì)50年代的大型計算機(jī)更好、更強(qiáng)大、更高效。這個例子表明量子計算機(jī)不會突然出現(xiàn)，而是會以人們尚未意識到的形式不斷發(fā)展。人們目前正處于一個非常令人興奮的階段，因為量子計算正在取得很多進(jìn)展。

不過，里希特也強(qiáng)調(diào)，關(guān)于量子計算機(jī)的許多基本問題仍未得到解答，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

回顧德國物理學(xué)會的悠久歷史，培養(yǎng)年輕人才是成功的關(guān)鍵。里希特自豪地說：“每年能將數(shù)千名物理學(xué)家聚集在一起是一項巨大的成就。對我來說，這些會議在某種程度上是DPG的引擎。有近萬名科學(xué)家參加DGP的春季會議，這是頭腦風(fēng)暴發(fā)生的地方。”截至2025年1月，DPG共有會員50688名，成員平均年齡為42.4歲。

對于會議期間專門為青年科學(xué)家搭建的平臺，里希特笑著說：“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)年輕人才是動力，是成功的關(guān)鍵。幾乎每個人都在這里，從學(xué)生到諾貝爾獎獲得者。這意味著年輕科學(xué)家可盡早認(rèn)識著名物理學(xué)家，了解當(dāng)前的研究成果并體驗會議的過程。”

里希特說：“DPG的學(xué)生會員非常活躍。大部分演講、講座都是由他們完成的，尤其是在春季會議上。這意味著新的想法不斷涌現(xiàn)。他們會提前幾周在組內(nèi)練習(xí)演講，然后在這里正式發(fā)表——就像一場盛大的活動。”

國際科技合作要立足長遠(yuǎn)

今年的德國物理學(xué)會年會有一個主賓國——位于非洲西部的加納。名為“加納和德國的量子科學(xué)及更多”的國際研討會，為兩國的科學(xué)家和年輕研究人員提供了一個交流當(dāng)前研究項目和創(chuàng)新信息的平臺，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，目前正在實施的國際量子科學(xué)與技術(shù)年（IYQ）倡議是由加納在聯(lián)合國發(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)是國際性的，它不是教條的，也不是政治性的。我們都說同一種語言：量子物理學(xué)。這種共同語言非常重要。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國家。從長遠(yuǎn)來看，這是最重要的。”

共同維護(hù)科學(xué)合作的基礎(chǔ)

談到中國的物理研究，里希特說：“在我看來，中國一直都有優(yōu)秀的研究團(tuán)體，而且這種現(xiàn)象近年來有所增加，這與許多中國科學(xué)家在西方國家學(xué)習(xí)，現(xiàn)在在中國繼續(xù)進(jìn)行研究有關(guān)。”在里希特看來，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，從長遠(yuǎn)來看，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。一定程度的競爭也是科學(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。”

德國物理學(xué)會和中國物理學(xué)會簽有合作協(xié)議。里希特強(qiáng)調(diào)：“最重要的方面始終是個人交流。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。”