2023年的春节档电影,依旧是群雄逐鹿,各揽风雨踊跃上演着你方唱罢我登场的激烈竞争。在这之中,中国原创科幻电影《流浪地球2》,再次以其瑰丽的想象、硬核的科技元素,以及精彩丰富的故事结构,令众多观众大呼过瘾,上映仅7天,便斩获22亿票房,成为当之无愧的票房“黑马”!
喷出冲天蓝光的行星发动机、洞悉一切的量子计算机、高耸入云的太空电梯……,片中层出不穷的“硬科技”元素让观众目不暇接的同时,也引发了众多科幻爱好者的思考?这些绚丽的未来科技,是否能成为现实?
量子计算机,脱梦入实!
影片中那个被誉为“全场最有价值道具”的最高算力的智能量子计算机MOSS让众多观众眼前一亮!它计算出地球即将遭遇多次危机,可实现全球复杂计算资源融合与调度,以满足数万座发动机协同运作,并支撑“数字生命”计划所需算力,甚至有传言,它就是整个“流浪地球”计划的幕后推手。
实际上,这个看似遥远的“黑科技”并非科幻。早在2021年,中国科大潘建伟院士团队就成功研制了62比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”,入选“2021年度中国科学十大进展”。
与此同时,位于合肥高新区的本源量子已研发出多台中国量子计算机,并成功交付一台量子计算机给用户使用。该量子计算机的成功交付使我国成为世界上第三个具备量子计算机整机交付能力的国家,牢固确立我国在国际量子计算研究领域的领先地位。
一位国内量子计算领域知名学者表示,目前的量子计算机计算能力距离科幻电影中所展示的应用至少还需要10到15年左右的时间,但就世界整体发展情况表来看,我国的量子计算机正稳步走在自立自强的道路上。
“核聚变”技术突破,“行星发动机”不再是假设
电影中,为了推动地球离开太阳系,人类建造了一万多座行星发动机,这些发动机十分宏伟巨大,高度可达1.1万多米,每座发动机可产生150亿吨推力,依靠着这些发动机,人类得以推动地球在宇宙中自由流浪。
现实中,人类是否真能造出这种发动机?
据新华社报道,中科院合肥物质科学研究院等离子物理研究所副研究员王腾介绍称,利用核聚变反应产生的能量推动地球,原理上是可行的。
所谓核聚变,就是指将两个较轻的原子核结合而形成一个较重的核,释放出巨大能量的一种核反应形式。20世纪50年代初,人类通过氢弹爆炸,成功实现了核聚变反应。但是,这距离真正实现核聚变“可控”还有很长的一段路要走。
2022年12月13日,美国能源部宣布,美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的国家点火装置首次实现了“能量净增益”,即核聚变反应产生的能量超过输入的能量,意味着人类向“无限的清洁能源”目标又近一步。
近期,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所核聚变大科学团队,利用有“人造太阳”之称的全超导托卡马克大科学装置(EAST),发现并证明了一种新的高能量约束模式。这种新的稳态高能量约束模式,对国际热核聚变实验堆和未来聚变堆运行具有重要意义。
近几年,人类在可控核聚变领域频频突破,取得了一系列重要成就。
从“数字孪生”到“数字生命”
《流浪地球2》的一大看点,是天王刘德华的特别出演。
刘德华饰演的科技工程师图恒宇,因车祸意外失去了女儿“丫丫”,从此他开始研究“数字生命计划”,意图用机器来存储“丫丫”的感知和记忆,实现虚实映射。
在现实中,拥有虚实映射这一特征的科技早已存在,并获得了一定范围的商业应用。数字孪生(Digital Twin)技术就是通过对物理实体构建数字模型,实现物理模型和数字孪生模型的双向映射。
目前,这一技术目前被广泛应用于交通规划、工业制造、城市管理系统、数字医疗等社会场景。
例如,在工业制造领域,采用数字孪生技术,通过对运行数据进行连续采集和智能分析,可以预测零部件或产线工作的最佳时间点,也可以提供维护周期的参考依据,以及故障点和故障概率的参考等。
在智慧城市领域,数字孪生和5G、智慧城市联系非常密切。借助城市内部署的各类传感器和摄像头,以及物联网技术,这些终端数据可以很快地被提取出来,通过数字化系统采集、计算、分析后传递到云端。城市管理者基于这些数据,可以更好构建数字孪生体,从而高效管理城市。
数字时代下,数字孪生作为最重要的数字技术之一,在人类社会数字化的进程中具有不可替代的重要意义。
科幻是人类基于现代科技水平,对于未来世界的想象,而这些富有想象力的科幻影视,也在不断地影响和重塑着现实世界。
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