对于这场量子力学的“迷你曼哈顿计划”,你怎么看?
普朗克的量子假说、爱因斯坦的光量子理论、玻尔的原子理论、德布罗意物质波概念、海森伯矩阵力学、薛定谔和狄拉克量子力学基本方程……
通过这些创始者的努力,最终究竟证明了什么?
量子力学并没有支持自由意志,只是于微观世界物质具有概率波等存在不确定性,不过其依然具有稳定的客观规律,不以人的意志为转移,否认宿命论。
首先,在微观尺度上,随机性和通常意义下的宏观尺度之间仍然有着难以逾越的距离;其次,这种随机性是否不可约简难以证明,事物是由各自独立演化所组合的多样性整体,偶然性与必然性存在辩证关系。
量子计算机是怎么诞生的?
20世纪注定充满冲突,当西方已经开启现代科技和政治文明,东方不少地区仍处于冷兵器和旧制度的落后体制中。力量对比的严重失衡导致地缘冲突不断,加上资本经济的固有周期弊病、弱肉强食的分赃不均、极端政治的大范围兴起,世界大战一触即发。
虽然说科学无国界,但科学家却有各自的政治理念。二战开始,海森伯留在德国为纳粹效力,负责领导研制原子弹的技术工作。而爱因斯坦、波尔则参与了同盟国以奥本海默领导的曼哈顿计划。这一计划的结果除了众所周知的两颗原子弹,汇聚千余世界顶级科学家的工程,当然还有更多的故事,理查德·费曼作为曼哈顿计划天才小组成员之一,加入时还不到25岁,而他提出的费曼图、费曼规则和重正化的计算方法,则成为了研究量子电动力学和粒子物理学所不可缺少的工具。
基于这些理论基础,理查德·费曼最早提出了量子计算机的概念设想。
而事实上,一直到80年代,量子计算机都处在理论推导状态。在这期间,理查德·费曼1982年提出了利用量子体系实现通用计算的想法,1985年大卫·杜斯则提出了量子图灵机模型。
直到1994年彼得·秀尔提出量子质因子分解算法,因其对于通行于银行及网络等处的RSA加密算法可以破解而构成威胁,量子计算机开始变成热门话题。
2007年2月,加拿大D-Wave系统公司宣布研制成功16位量子比特的超导量子计算机,但其作用仅限于解决一些最优化问题,与科学界公认的能运行各种量子算法的量子计算机仍有较大区别。此时,D-Wave公司的“迷你曼哈顿计划”正式开启。
2009年11月15日,世界首台可编程的通用量子计算机在美国诞生。同年,英国布里斯托尔大学的科学家研制出基于量子光学的量子计算机芯片,可运行秀尔算法。
直至目前,量子计算机相较于经典计算机的优越性主要体现在:1、量子叠加,同时表示0和1;2、量子并行计算,可同时对2^n个数进行数学运算,相当于经典计算机同时进行2^n次操作。
对于量子计算机可以实现的计算量,费曼有一个经典的应用场景描述:如果被要求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,因为国会图书馆有5000万册书。但是如果处于5000万个平行现实中,每个现实都可以查看不同的书籍,那么肯定能在其中某个现实中找到这个“X”。
在这个假设中,普通计算机就像是前一种情形中的“疯子”,需要在5分钟内找遍尽可能多的书。而量子计算机却能复制出5000万个人,每个只需翻找一本书即可。
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