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量子技術為什麼超越美國

生活 更新时间:2024-08-23 04:20:06

2019年10月24日,谷歌發布了一台54比特的量子計算機,這有點像人類早期剛開發的計算機,應該算是一個“嬰兒”。但它隻用了200秒,就完成了現代最牛掰的超級計算機需要1萬年才能完成的計算任務,證實了量子計算機令人“恐怖”的計算速度!

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這是一聲驚雷,震驚了世界。各路專家大神們驚呼:人類将進入新時代!時任美國總統特朗普的大女兒伊萬卡,都忍不住在第一時間高調發出賀電(上圖)。

量子計算機為啥那麼牛?

從谷歌發布的量子計算機樣子有些怪模怪樣(下圖),就像一堆叮叮當當的破銅爛鐵層層包裹在一個塑料桶裡,當然你也可以想象成一堆吊兒郎當的金銀财寶被包裹得嚴嚴實實。

但說起來并沒有這麼簡單,整個計算機一共有4個外殼,将量子比特一層層嚴密的包住,目的是不讓内部核心部件免受外界幹擾,為了保證其運行效率,裡面還裝有液氦,讓量子比特處于接近絕對零度環境。

這樣量子計算機就像一個“雨人”,在極其安靜的環境中才能創造奇迹。

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人類計算采用的10進位,傳統計算機的計算語言采用的是2進位,即0和1,而且一個比特在特定時刻隻有一種特定狀态,或0或1。量子計算機與傳統計算機的計算方式和路徑完全不一樣,0和1是在疊加态并行運算的,因此速度會以指數量級提升。

難怪谷歌量子計算機消息一發布,依靠算力“挖掘”的比特币價格就應聲大跌。因為比特币總量隻有2100萬枚,挖一枚就少一枚,就越來越難挖,挖掘成本就越來越高,價格也就不斷飙升。

說穿了,比特币的所謂“挖礦”就是通過在計算機專用軟件不斷試錯找到最佳途徑,破解密碼。而量子計算機則是破解密碼的高手。據有關專家計算,傳統計算機需要花60萬年才能破解的RSA密碼系統,量子計算機則隻要3個小時。

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這種計算機如果用于“挖礦”,憑着這麼恐怖的算力,原定到2140年才能挖完的比特币,豈不分分鐘挖完?所以,降價當然是必然的。好在比特币那時已經所剩不多了,其價格主要在于炒作,因此後來還有大漲。

谷歌聲稱,量子計算機的問世是“邁向量子計算的裡程碑”。谷歌團隊預測,與摩爾定律的指數速度相比,量子計算力未來将以“雙指數速度”發展。

這是什麼意思呢?就是計算速度是以指數的指數增長,幂一直是2,底數每次卻是前一級的得數。比如底數2幂為2的值為4,第二次底數就是4,幂依然為2,得數就是16;這樣第三次底數就是16了。與此類推随之就是256、65536、4294967296、18446744073709551616……

這也太恐怖了吧?

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由此,人們把這次裡程碑事件稱為“量子霸權的證明”,在量子霸權下,傳統計算機将會受到毀滅性降維打擊,任何傳統超級計算機在量子計算機的嬰兒面前都再也不值一提,更何況發展下去。

所以,大家要記住這個日子,2019年10月24日,這一天在大洋彼岸有一隻量子小蝴蝶輕輕扇動了一下小翅膀,很快,将會帶來一場席卷全球席卷全人類的風暴。

量子計算機的發展趨勢

人類進入21世紀以來,一切都在向數字化邁進。萬物皆數,就是萬物都可以通過數字來記錄、存儲、反映、複制、複原、制造、互聯網、物聯網、人工智能、健康長壽等等。由此計算機和網絡越來越重要。

提升計算速度,就成為傳統計算機的最重要攻關課題。但由于傳統計算機采用的是二進位非此即彼的宏觀算法,計算速度是有天花闆的,越提升就越難;而量子計算機采用的是量子世界測不準原理的疊加态,傳統計算機就無法類比了。

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為什麼會這樣呢?有人用中國叫《揚子見歧路而哭之》的寓言來解釋。這個寓言是說戰國時代有個學者叫楊朱,每次見到歧路(分岔的路口)就哭泣,因為這種歧路不知道哪條是到目的地的正确道路,讓人無所适從,難以抉擇。

而傳統計算機解答這種問題,就是先走一條路試試,然後再走另一條路,試探過後才知道;量子計算機對待這種“歧路”采取的就不是一條一條探測的方法,而是像神仙撒豆成兵一樣,一把撒出去,每一條路上都派出了偵察兵,很快就知道哪條路是正确的了。

而人類社會的一切科技創造和社會管理,不外乎都是在解決歧路效應。一切領域的課題和項目,都有很多“歧路”(攻關),走對了路,就能夠很快到達目的地。傳統計算機的問世,讓人類進入了文明發展的快車道,量子計算機,将讓人類文明進入更快的發展通道。

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量子計算機還僅僅是個嬰兒,就已經打敗了最強大的傳統老将,而且勝出了若幹億倍,這也太讓人震撼了。等到它不斷地長大成人,本領無可估量。

開發量子計算機的并非谷歌一家,早在2019年1月8日,IBM也早就宣稱,已經研制成功世界上第一立量子計算機,并将會盡快推出53量子比特的可商用量子計算機,向外部用戶開放。

這說明量子計算機已經不再是隻用于研究觀賞的“稀有動物”。而中國的量子計算機研究也不斷突破,據悉中國科技大學研發的“九章”量子計算機計算速度超過谷歌100億倍,可謂後來居上。

在量子霸權下,人類社會将受到怎樣的沖擊?

因為量子計算機是在大洋彼岸率先出現的,有些人就把量子霸權認定為又是老美霸權了。其實,量子霸權的意思并不是誰擁有了量子計算機誰就是霸權,而是指量子計算機的問世,象征着量子時代的到來。

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在未來時代,量子将統治一切,也就是量子計算機享有最高霸權。當然,誰擁有了最先進的量子計算機技術,在科技領域自然擁有重要地位。

這會給人類社會帶來怎樣的沖擊呢?我的觀點是,這個沖擊一定很大,大到我們普通吃瓜群衆無法想象的地步。不過這個沖擊效果要在10年左右才能夠顯現出來。許多專家認為,量子計算機的應用前景有喜有憂。

喜的一面是:

人類文明将進入更加快速的通道,如今的科技發展相比1000年前,1年超過1000前;相比100年前,1年超過100年。未來呢?量子計算機将讓科技發展1年超過愛因斯坦以來的100年。

首先,量子計算機将大大推動天文、物理、化學、數學、基因學等所有基礎學科的進展,解開近年來越來越多籠罩在基礎理論上的烏雲,如量子力學的奇異效應、暗能量、暗物質的身份、基因密碼的破譯等等;其次,會在各個領域,如航空、航天、能源、生物、醫藥、健康長壽、信息化智能化等諸多領域,不斷出現重大突破。

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未來,最大的變化是越來越多的工作會被人工智能取代,如各種體力勞動、翻譯、記者、培訓、收銀員、助理、保安、司機、客服、交易員等等。美國斯坦福大學的卡普蘭教授做過一項統計,在未來不久,美國注冊在案的720個職業中,将會有47%的崗位被人工智能取代,在中國這個比例可能超過70%。

職業被取代的人們幹什麼呢?我想會有更多嶄新的崗位出來,就像淘汰掉古代的手推車、馬車一樣,這些車夫們的後代并沒有失業,他們幹上了更輕松體面的職業。而且,人類未來會有更多休閑和旅遊的時間,得到更多的快樂和享受。

憂的一面是:

與量子計算機結合的人工智能可能會得到突破式提升。谷歌科學家庫茲韋爾認為,到了2045年,人工智能的創造力将登峰造極,超過今天人類智能總和的10億倍。這是一個可怕的預言,人類還能夠控制嗎?

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有許多科學家、企業家都對此表示了憂慮,擔心最終人類會毀滅在人工智能上。

怎麼辦呢?庫茲韋爾表示,人類必須徹底改造自己的基因編程,将過去千年不再使用的基因抛棄,讓生命升華到一個新的操作系統。這也是我過去多次說過的,随着科技文明的升級,人類自身存在方式必須得到升級,才能夠從低級文明過渡到高級文明。

人類的升級方向有兩種,一種是實行人工智能與基因科學結合的改造,讓人類成為超級人類,這個時候人類就成為了賽博格(半人半機器);第二種是實現意識化,就是意識上傳或轉移,以意識形式存在,實現永生。

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這樣的人類與量子計算機結合都将成為超級人類,比現在人類無論是壽命還是智商都要高出很多。有人認為,未來未經改造的“原版”人在超級人類面前,就會像一隻臭蟲,被沖到下水道也無人憐憫。

世界真的會成這樣嗎?這樣的世界是大家所期待的嗎?我想用任正非的話來作為本文的結尾:

這個世界最終要走向人工智能,未來二三十年,人類一定會爆發一場巨大的革命,這個革命的恐怖性,人人都看到了。任正非還說:如果基因技術和電子技術融合成一個技術,這個世界會變成什麼樣子?我不可想象。

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