我們與上帝的距離只差一台量子電腦

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我們與上帝的距離只差一台量子電腦

 

 

上帝啊上帝，你能不能創造出一塊自己搬不起來的石頭？上帝笑而不語，默默的掏出了一台量子電腦。

紮克伯格君是科技圈的大拿（之一），作為Facebook帝國的帝王，上個科技新聞的頭版頭條再自然不過，然而最近我們卻發現，他似乎還有意攻佔除了科技頻道之外的所有新聞版塊。

上周他用捐巨款的方式佔領了社會新聞的高地，而這一次，他又用另一張看似漫不經心的照片引爆了朋友圈?

▲“你以為我是在炫父愛，其實我是在秀智商”

孩子還未滿一個月，小紮就已經在給她講量子物理了！！！某種程度上講，小紮也算是個很有勇氣的父親了，敢於冒著孩子精神出問題的風險普及基礎科學知識（誤）。因為據說，學量子物理的人，書單都是這樣的：

力學—熱學—電磁學—光學—理論力學—數學物理方法—原子物理—電動力學—熱統—量子力學—固體物理—微分幾何與廣義相對論——高等量子力學——量子場論基礎——量子電動力學——量子色動力學——弦理論和M理論—頭髮營養與再生—頸椎病康複指南—高血壓降壓寶典—道德經—大般涅磐經—精神病癥狀學—精神病康複指南

▲“我。要。崩。潰。了。”

既然量子物理這麼危險，為什麼還有那麼多人願意去研究它呢？不用說是為了探究微觀世界的本源，也不用說是為了滿足人類的原初好奇心，說實在的，因為量子物理實在是，

超！級！實！用！

比如說這幾天就有新聞宣稱，Google和NASA共同研究的量子電腦，計算速度是傳統電腦的1億倍。

▲“當時我就震驚了”

然而當汪星人還在震驚的時候，機智的喵星人其實早已洞悉了一切。

——這就是薛定諤的貓。

正所謂不被科學家熱愛的動物不是好明星，而“薛定諤的貓”一定是科學界知名度最高的萌寵。量子疊加態讓這隻貓咪處於既生又死的狀態，而正是這隻貓讓公眾對於玄而又玄的量子理論有了感性的認識。

其實，量子電腦的計算原理和薛定諤的貓是一樣的，利用的都是“量子疊加態”。傳統電腦中，每個數位（即位元，bit）只能在儲存0或1這兩種狀態中二選一，而量子電腦利用量子疊加態，每個量子位元（qubit）可以同時處於0和1這兩種狀態之中。一個量子位元序列可以同時表達由0和1構成的所有可能組合，這意味著電腦能同時嘗試所有可能的解，以遠超傳統電腦的速度進行複雜的計算。知道你們也理解不了，所以蝌蚪君決定：

想像一下，你被要求5分鐘內在國會圖書館某一本書的某頁上找到一個大寫字母“X”，這幾乎是不可能的，因為那裡有5000萬冊書。但是如果你處於5000萬個平行現實中，每個現實都可以查看不同的書籍，你肯定能在其中某個現實中找到這個“X”。在這個假設中，普通電腦就是像瘋子一樣的那個你，需要5分鐘內找遍儘可能多的書。而量子電腦卻能將你複製出5000萬個，每個只需翻找一本書即可。

這段話並不是我說的，而是量子電腦公司D-Wave聯合創始人埃裡克·勒迪辛斯基（Eric Ladizinsky）說的。Google和NASA聯合研究的量子電腦，其實就是從這個“D波”公司購買的，真身長這樣?

既然量子電腦已經研製成功，那為什麼現在還沒有普及呢？因為，它的運行條件實在是太苛刻了！

要真空環境

要絕對零度

要磁場保護

量子力學是研究微觀尺度的科學，要想控制電腦的量子位，其實就是需要操縱單個原子，因此條件是非常苛刻。原子在常溫下的速度高達到數百米每秒，只有讓原子保持在極低的溫度狀態，才能受控制。所以“D波”公司的量子電腦D-Wave 2X，處理器溫度一直穩定在-273℃，只比宇宙絕對零度高0.015℃而已。除此之外，量子電腦還要放到比地球磁場弱50000倍（基本相當於沒有磁場）、大氣壓比地球小100億倍（基本相當於真空）的環境中，以保持量子態的穩定。

剛才看到的“D波”電腦只是盒子，真正的秘密在裡面

除了對環境要求嚴格，由於量子電腦的計算方法完全不同，因此編程的方式也完全不同且更加複雜。這意味著，世上幾乎沒有精通量子電腦代碼設計的程式員，每個人都要從頭開始學習。

▲程式員們也是累覺不愛

但即使是這樣，對量子電腦的研究也絕不會停止，因為它能顛覆整個世界。

1。讓天氣預報更準確

現在的天氣預報大多是基於探測資料的推測，很難保證準確。但量子電腦可以一次分析所有資料，向我們提供更好的模型，精準地顯示惡劣天氣會在何時何地出現。

再也不用為要不要帶傘出門而糾結了~

2。跟堵車永別

如果你一天要去3個地方，GPS可以幫你最佳化出最佳線路。但如果有了量子電腦，我們可以把整個城市甚至整個地球上所有人的出行計劃全都輸入進去，讓它計算出最優解。那麼交通擁堵的問題一定能極大緩解。

再進一步，如果所有車都是無人駕駛，並讓運算能力超強的量子電腦來控制，那麼即使是像圖中這樣路上排滿了車，所有車也可以同步高速行駛。因為所有車相當雩都由“同一個人”控制，是一個整體，彼此之間無需溝通，一切都已最佳化到最佳。

3。推動生物製藥發展

實驗室中很難研究量子層面的分子間互動，這在傳統電腦上也很難類比，但量子電腦卻可以勝任這樣的工作。而在研製新藥的過程中，化學家們需要進行無數不同分子組合方式的實驗，以找到真正有效藥物。而量子電腦可以繪製出數以萬億計的分子組合模式，從海量可能性中迅速確定最有可能起效的組合，這將大大節省研發成本和藥物研發時間。

▲找你妹簡直是圖樣圖森破

總之，計算速度出現質的飛越之後，我們生活的方方面面都會被徹底改變。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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