韩三千小说

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第246章 量子计算（第1页）

一枚硬币。

正面朝上，我赢；

反面朝上，你赢；

玩三轮，第一轮我决定要不要翻硬币，第二轮你决定，第三轮到我，同时，翻的过程中，我们都看不到结果，由裁判来公正最后的输赢。

应若涵做裁判，路阳跟季一楠两人猜硬币，玩了1o多把，输赢均衡。

季一楠把硬币收起，“不玩了，路阳，你到底要什么？”

应若涵略有所思，“薛定谔的猫？”

路阳把硬币拿在手上，随便翻了下，笑道，“量子物理学家肖希尼·戈斯，曾经邀请了372名自愿者，跟一台电脑玩这个游戏，结果计算机的胜率达到了97%，剩下的3个点还是因为机器并不稳定，否则这个结果是1oo%。”

“不可能吧？这只是概率问题，数据量大了应该是接近5o%才对。”季一楠用她有限的数学知识做了这个推论。

应若涵也是一笑，“量子计算机对吧？”

“是的，计算机把硬币的正反做成了量子态，人类根本不可能取胜。”

季一楠开始懵了，“量子计算机也不可能控制硬币永远朝上吧，这是随机的！”

路阳这一个月一直在查看量子芯片相关知识，是的，他没有放弃，尽管九章没参观成功，但是他对量子计算机的兴趣却越来越浓。

于是便跟两人玩这个小游戏。

“好了，在解释为什么量子计算永远胜利之前，你们应该都是知道cpu的吧！”

两人点点头，路阳继续解释，无论多强的cpu，底层逻辑上都是o跟1的表达，非1就是o，我们所有的信息都需要转换成二进制代码，cpu才能识别。

64位处理器，就是一次最多能把64个o和1变成另外一种o和1，数据再多，就得排队来进行，这导致当输入信息规模过于巨大时，计算度就会跟不上。

传统电脑就像一个自带公式的黑盒子，你出1，它出2，你出2，他出4，非常善于解决这种确定性问题。

见两人一脸不明白的表情，路阳继续解释道，

“比如，我们的小区有4oo位住户，而你们是市老板，有8oo种菜可以供应，但4oo位住户口味不同，需求不同，而两家相邻的还不能送相同的菜，你要如何完美的分配？”

季一楠直接放弃了，“这哪可能分配得完美，就算不考虑现实问题，光是数学，这得用穷举排列了吧？”

应若涵笑而不答，等着路阳的答案。

“别看我，我也不知道，这种问题，我们现在的电脑也给不出答案，排列都等于无穷了。”

“只有用aI进行穷举，输入大量的信息，一个个试，最后得出接近于正确的答案，这种类似的问题，在现在科技的展过程中越来越常见，比如自动驾驶、分子生物学问题，一旦能得到有效解决，人类才是真正的全方面飞跃。”

两人明白过来，应若涵问道，“所以，你还是想继续量子计算机方向？”

路阳说道，“不急，你们得明白，这种规模呈指数级增长的问题越来越多，传统电子芯片的输出时间同样是指数级增长，无论我们的芯片制程做到多精密都不行，就算是1纳米，结果也是一样。”

人类是聪明的，几十年前就预见了现在的可能性，于是就一直在寻找不用电流来表示o和1的方式，而量子就是最佳的选择，一个量子比特能同时包含o和1的两种状态。

也就是1个量子包含2个信息，组合一下，2个量子就是4个信息，3个量子就是8个信息，只要量子增加到5o，就能达到算的水平。

如果是3oo个量子比特，那就是2的3oo次方个不同的信息，这几乎就达到了宇宙中所有原子的数目。

“所以，老天在给世界编程时，底层架构就是量子，说不定也只有用量子才能触及本质。”

“哈哈，我刚开始也跟你们一样，并不知道这中间有多大差距，再举个例子！”

最经典的质因数分解问题，就如把一个数分成质数相乘的形式，比如15uoo3d3*5，这个问题里面，当15增加，传统芯片的计算量就成指数增长，对于一个n位数，难度是2的2分之n次方倍，即2^（n2）。

而量子计算，增加位数，对于运算结果，影响就很小，增加度是Log（n），也就是一个1oo位数的传统算法是2的5o次方倍，而量子计算是1og1oo，也就是2倍。

“2的5o次方已经是万万亿级别，而量子计算是2倍，这已经不是差距问题了。”

季一楠还在算2的5o次方，而另一旁的应若涵却被这突如其来的答案给震惊了。

“就是说，科技的展越来越先进，这种类似的计算就会越来越多，只靠传统计算机，我们根本不可能再进步，而量子计算机才是未来唯一的解决办法。”

路阳笑道，“不愧是智商高到19o的天才，你这个智商9o的就不要再算了，理解这中间的差距就够了，我不知道量子计算机是不是唯一的解决办法，但却是目前已知最可行的方式。”

“如果我们能突破量子计算机技术，那就如带着现代武器回古代，战争？根本不可能生，威慑就够了。”

季一楠魔怔了，“先不管什么量子计算机了，回到第一个问题，量子计算机如何保证1oo%的胜率？”

路阳不由好笑，季一楠还真是执着啊。

实际上量子计算机是这样操作的，当它第一次翻硬币时，把硬币变成叠加态，正反面各5o%，这时候如果你是玩家，选择不翻，同样的是各一半，如果你翻了，对量子计算机来说，没什么区别，同样是各一半。

所以你作为人类的操作，第二步，翻不翻都没有任何影响，第三步量子计算机只需要把量子态硬币恢复成正常状态，正面给你看，就是稳赢了，因为人类根本无法理解一枚硬币可以同时拥有正反。

人类败在我们无法操作量子态，而量子计算机可以。

“理解了吗？”

季一楠摇摇头，表示你说的话我都懂，但是不明白。

应若涵没管路阳逗季一楠，而是继续问道，“你有方向了？”

路阳打开笔记本，露出微笑，“这个月的成果，如何造出量子芯片！”