基础研究并非与现实世界脱节的纯理论探索。重大的基础理论突破往往源于解决现实问题的迫切需求，而技术上的进步又会反过来为基础研究提供更先进的工具、更丰富的观测现象和更强大的研究手段，从而形成一个持续的螺旋式上升过程。例如，热力学和统计力学就是在第一次工业革命中为提高内燃机效率而诞生的，随后它们的发展又促进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有力的支撑。
在量子信息研究领域深耕二十余载，回顾我们团队的历程，从“墨子号”量子科学实验卫星到“九章”“祖冲之号”量子计算原型机，每一次关键的跨越都源于对长远战略目标的基础科学问题的探索。基础研究不仅是原创性突破的根本所在，更是我们抢占未来产业先机、实现高水平科技自立自强的坚实基石。
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，许多人认为这是天马行空的设想。然而，有时看似不可能的设想正是科学研究的起点，勇于挑战前人未曾达到的目标，正是基础研究的价值所在。
今年年初，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全面提升至10的负19次方量级以上。这意味着该光钟能在更短的测量时间内达到其系统不确定度的极限，这在时间基准、精密导航和大地测量等领域具有广泛的应用前景。这项成果标志着我国在时间精密测量领域的研究水平已跻身国际前沿。
许多人好奇，我们为何要投入巨大精力去研发一台能够实现“300亿年误差不超过一秒”的锶原子光钟？我们的目标不仅是追求一个极致的数字，更是为了重新定义时间的基本单位“秒”，并掌握自主的时间计量能力。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泛区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途径。
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和时间精密测量技术，而这些技术又反过来为探索物理学基本原理提供了崭新的平台。我们的研究工作充分印证了“基础研究促进技术进步，技术进步反哺基础研究”的良性循环。
当前，我国在量子通信、量子计算和量子精密测量这三大领域的发展尤为引人注目，社会关注度极高。这是几十年以来对量子力学基本原理辛勤耕耘的成果，充分说明了基础研究决定了我们前进的速度和能够达到的高度。
展望未来，量子科技正经历从“实验室经济”向实际应用的加速转型。量子通信已在金融、政务等领域初步落地；量子精密测量有望在导航、医疗成像等领域率先形成产业规模。而通用量子计算的广泛应用，或许还需要10到15年甚至更长时间，但它必将为人类社会带来颠覆性的变革。
基础研究的道路没有捷径可走，每一步都需要科研人员一点一滴地摸索。许多人一生默默无闻，却为后来的探索者开辟了道路。这便是科学精神的体现。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力量。让他们尽早参与科研实践，在重大项目中磨砺，在最前沿的任务中历练，从而成长为能够独当一面的科研骨干。
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。
（作者为中国科学院院士、中国科学技术大学常务副校长，本报记者闫伊乔采访整理）
特约撰稿人
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