我们与上帝的距离只差一台量子计算机

趣科技 2015-12-20 16:35:56 转载来源: 网络整理/侵权必删

上帝啊上帝，你能不能创造出一块自己搬不起来的石头？上帝笑而不语，默默的掏出了一台量子计算机。扎克伯格君是科技圈的大拿（之一），作为Facebook帝国的帝王，上个科技新闻的头版头条再自然不过，然而最近我们却发现，他似乎还有意攻占除了科技频道之外的所有新闻版块

上帝啊上帝，你能不能创造出一块自己搬不起来的石头？上帝笑而不语，默默的掏出了一台量子计算机。

扎克伯格君是科技圈的大拿（之一），作为Facebook帝国的帝王，上个科技新闻的头版头条再自然不过，然而最近我们却发现，他似乎还有意攻占除了科技频道之外的所有新闻版块。

上周他用捐巨款的方式占领了社会新闻的高地，而这一次，他又用另一张看似漫不经心的照片引爆了朋友圈?

▲“你以为我是在炫父爱，其实我是在秀智商”

孩子还未满一个月，小扎就已经在给她讲量子物理了！！！某种程度上讲，小扎也算是个很有勇气的父亲了，敢于冒着孩子精神出问题的风险普及基础科学知识（误）。因为据说，学量子物理的人，书单都是这样的：

力学―热学―电磁学―光学―理论力学―数学物理方法―原子物理―电动力学―热统―量子力学―固体物理―微分几何与广义相对论――高等量子力学――量子场论基础――量子电动力学――量子色动力学――弦理论和M理论―头发营养与再生―颈椎病康复指南―高血压降压宝典―道德经―大般涅磐经―精神病症状学―精神病康复指南

▲“我。要。崩。溃。了。”

既然量子物理这么危险，为什么还有那么多人愿意去研究它呢？不用说是为了探究微观世界的本源，也不用说是为了满足人类的原初好奇心，说实在的，因为量子物理实在是，

超！级！实！用！

比如说这几天就有新闻宣称，谷歌和NASA共同研究的量子计算机，计算速度是传统计算机的1亿倍。

▲“当时我就震惊了”

然而当汪星人还在震惊的时候，机智的喵星人其实早已洞悉了一切。

――这就是薛定谔的猫。

正所谓不被科学家热爱的动物不是好明星，而“薛定谔的猫”一定是科学界知名度最高的萌宠。量子叠加态让这只猫咪处于既生又死的状态，而正是这只猫让公众对于玄而又玄的量子理论有了感性的认识。

其实，量子计算机的计算原理和薛定谔的猫是一样的，利用的都是“量子叠加态”。传统计算机中，每个数位（即比特，bit）只能在存储0或1这两种状态中二选一，而量子计算机利用量子叠加态，每个量子比特（qubit）可以同时处于0和1这两种状态之中。一个量子比特序列可以同时表达由0和1构成的所有可能组合，这意味着计算机能同时尝试所有可能的解，以远超传统计算机的速度进行复杂的计算。知道你们也理解不了，所以蝌蚪君决定：

想像一下，你被要求5分钟内在国会图书馆某一本书的某页上找到一个大写字母“X”，这几乎是不可能的，因为那里有5000万册书。但是如果你处于5000万个平行现实中，每个现实都可以查看不同的书籍，你肯定能在其中某个现实中找到这个“X”。在这个假设中，普通计算机就是像疯子一样的那个你，需要5分钟内找遍尽可能多的书。而量子计算机却能将你复制出5000万个，每个只需翻找一本书即可。

这段话并不是我说的，而是量子计算机公司D-Wave联合创始人埃里克・勒迪辛斯基（Eric Ladizinsky）说的。谷歌和NASA联合研究的量子计算机，其实就是从这个“D波”公司购买的，真身长这样?

既然量子计算机已经研制成功，那为什么现在还没有普及呢？因为，它的运行条件实在是太苛刻了！

要真空环境

要绝对零度

要磁场保护

量子力学是研究微观尺度的科学，要想控制计算机的量子位，其实就是需要操纵单个原子，因此条件是非常苛刻。原子在常温下的速度高达到数百米每秒，只有让原子保持在极低的温度状态，才能受控制。所以“D波”公司的量子计算机D-Wave 2X，处理器温度一直稳定在-273℃，只比宇宙绝对零度高0.015℃而已。除此之外，量子计算机还要放到比地球磁场弱50000倍（基本相当于没有磁场）、大气压比地球小100亿倍（基本相当于真空）的环境中，以保持量子态的稳定。

刚才看到的“D波”计算机只是盒子，真正的秘密在里面

除了对环境要求严格，由于量子计算机的计算方法完全不同，因此编程的方式也完全不同且更加复杂。这意味着，世上几乎没有精通量子计算机代码设计的程序员，每个人都要从头开始学习。

▲程序员们也是累觉不爱

但即使是这样，对量子计算机的研究也绝不会停止，因为它能颠覆整个世界。

1。让天气预报更准确

现在的天气预报大多是基于探测数据的推测，很难保证准确。但量子计算机可以一次分析所有数据，向我们提供更好的模型，精准地显示恶劣天气会在何时何地出现。

再也不用为要不要带伞出门而纠结了~

2。跟堵车永别

如果你一天要去3个地方，GPS可以帮你优化出最佳线路。但如果有了量子计算机，我们可以把整个城市甚至整个地球上所有人的出行计划全都输入进去，让它计算出最优解。那么交通拥堵的问题一定能极大缓解。

再进一步，如果所有车都是无人驾驶，并让运算能力超强的量子计算机来控制，那么即使是像图中这样路上排满了车，所有车也可以同步高速行驶。因为所有车相当于都由“同一个人”控制，是一个整体，彼此之间无需沟通，一切都已优化到最佳。

3。推动生物制药发展

实验室中很难研究量子层面的分子间互动，这在传统计算机上也很难模拟，但量子计算机却可以胜任这样的工作。而在研制新药的过程中，化学家们需要进行无数不同分子组合方式的试验，以找到真正有效的药物。而量子计算机可以绘制出数以万亿计的分子组合模式，从海量可能性中迅速确定最有可能起效的组合，这将大大节省研发成本和药物研发时间。