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量子计算机和可控核聚变,哪一个对人类未来的影响更大?

来源:互联网点击: 发布时间:2020-06-15 13:31

如果要说在可以展望的未来最值得期待的科技是什么,那么无疑是量子计算机和可控核聚变了。客观地讲,这两种科技都不是那么遥远,现在的我们已经有了一定的理论和实践的基础,要实现它们似乎只是时间上的问题。今天我们不妨来讨论一下,量子计算机和可控核聚变,哪一个对人类未来的影响更大。

在我们所处的宇宙中,氢元素是丰度最高、分布最广的元素,相关数据显示,氢元素的质量就占据了可观测宇宙总质量的75%左右。然而你可能不知道的是,在宇宙诞生之初,氢元素所占的比例与现在的宇宙相比,基本上就没有什么变化。

这就说明了,在过去的130多亿年的时间里,虽然宇宙中那些密密麻麻的恒星在不断地在消耗氢元素,但是它的总量几乎就没有减少。这是为什么呢?答案就是宇宙中的氢元素的总量实在是太多了,它们大多数都是分散在广袤的宇宙空间之中,而恒星所消耗的那一点点,只能算是“洒洒水”而已。

最简单的核聚变就是以氢元素为燃料,我们现在所利用的能量几乎全部来自于太阳,而太阳的能量就来自于这种最简单的核聚变。事实上,在太阳所释放的能量中,只有大约22亿分1来到了地球,其中只有极少的一部分被我们人类真正利用。

可控核聚变是指我们可以有效地控制这种最简单的核聚变反应,将氢元素聚变产生的能量充分地利用起来。因此可以说,假如掌握了这种科技,我们就可以在宇宙获得近乎无限的清洁能量,从而一次性地解决令人担忧的能源和生态环境的问题。可以想象的是,届时的人类科技水平将在短短的几十年时间里得到跨越式的发展,假以时日,就可以完全脱离太阳系的束缚,实现真正意义上的星际文明。

在人类的发明史上,计算机绝对是一个里程碑(现代计算机的计算速度通常都是以每秒多少亿次来计),它的出现使人类一举从繁琐枯燥,并且容易出错的工作中“解救”出来,极大地加快了现代科学的发展进程。

传统计算机采用的是二进制数据模式,通过电路状态“开”和“关”来决定某个数据是“0”还是“1”,这被称为“经典比特”,当传统计算机工作时,它只能将这些数据进行串行处理。

量子计算机使用的则是“量子比特”,它的“量子叠加态”可使自己同时具备“0”和“1”这两种状态,与此同时,它还可以利用“量子纠缠”的效应,让在两个空间上独立的“量子比特”共享自身状态,从而实现“量子比特”的并行计算。

需要指出的是,并行计算的强大是传统的串行计算无法与之相比的,它的计算效率会随着“量子比特”数量的增多而指数级地上升。比如说一个拥有50个“量子比特”的量子计算机,就可以同时进行2^50(1,125,899,906,842,624)次的计算,就算单次计算所需要的时间为1秒,其计算能力都远远地超过了现有的最强的超级计算机(大约每秒钟20亿亿次)。

简单地讲,量子计算机的计算效率无法估量,理论上完全可以在短时间内解决任何需要复杂计算的难题。那么地球上最复杂的东西是什么呢?没错,就是我们人类引以为傲的大脑。

我们的大脑拥有约1000亿个脑细胞,平均每个脑细胞都有几百条脑神经,每条脑神经上存在着几百个突触、每个突触上又有成百上千个用于信息交换的蛋白质,当我们的大脑在工作的时候,信息就通过生物电的形式在这些突触上蛋白质间传递,其速度可达每秒几千亿次,更离谱的是,科学家发现我们的大脑似乎也是采用的并行计算……

如此复杂的结构,就算是将全世界的计算机全部用上,都无法分析出我们大脑真正的运行机制,这就是我们至今也搞不懂大脑的原因。

大脑里的终极奥秘就是人类的自我意识,科学界普遍认为,人类的自我意识是大脑活动的产物,但具体是由什么机制产生的就不是很清楚了。

前面我们已经讲了,量子计算机的计算效率会随着“量子比特”数量的增多而指数级的上升,这就意味着,只要拥有一定数量的“量子比特”,量子计算机就可以具备分析人类大脑的能力,从而帮助我们洞悉隐藏在这里的所有奥秘,其中当然也包括了自我意识。

“搞清楚了人类自我意识的产生机制”这种事情意味着什么,相信大家都是很清楚的,到那个时候,人类很可能会通过意识转移的方式实现永生,甚至还可能以纯意识(能量体)的形式存在于宇宙之中,即使是最差劲的结果,人类也可以通过模拟大脑的方式创造出传说中的强人工智能。

再进一步想,比人类大脑更复杂的就是宇宙本身,可以说宇宙的复杂程度已经超出了我们的思维,对于这种难以理解的存在,未来的人类也只有通过算力无限的量子计算机去慢慢找出答案。

通过以上的认识,我们可以清楚地看到,可控核聚变只是能量保障,量子计算机才能帮助人类成为宇宙的王者。考虑到人类目前的状况,我们可以这样认为:在可展望的未来里,短期内可控核聚变对人类未来的影响更大,而如果长远考虑,量子计算机对人类未来的影响有很大的可能会超过前者。

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