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量子通信和量子計算到底能不能實(shí)現(xiàn)?

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量子計算機(jī)的最終實(shí)現(xiàn)是必然的。

百度百科上的“計算機(jī)”詞條第一段定義的僅限于電子計算機(jī),但第二段補(bǔ)充了其他形式的計算機(jī)。

事實(shí)上通訊通訊,囊括了各種形式的計算機(jī)之后,“計算機(jī)”一詞應(yīng)該定義為“人為制造的、用于按照一定程序處理數(shù)據(jù)的設(shè)備”,這個定義可能會把計算機(jī)的歷史往前推移到1878年(甚至更早),瑞典發(fā)明家奧涅爾發(fā)明了手搖計算機(jī)。

人類處理數(shù)據(jù)的歷史相當(dāng)悠久,最早可能是用數(shù)手指,然后可能是撿小石頭、在木頭上刻痕跡、在繩子上打結(jié),后來聰明的中國人使用了算籌和算盤,這些處理方法所用到的東西尚不能稱為“計算機(jī)”,但其實(shí)已經(jīng)包含了計算機(jī)最核心的思想,那就是把問題量化出數(shù)據(jù)(比如有五只羊,但是死了一只),然后把數(shù)據(jù)綁定到一些會產(chǎn)生數(shù)值變化的現(xiàn)象中(撿來五個石子,然后扔掉一個),然后對現(xiàn)象進(jìn)行測量(數(shù)數(shù)還有幾個石子),得到計算結(jié)果(還剩四個石子,所以還有四只羊)。

所以我們需要用一些可以綁定數(shù)據(jù)并且最終狀態(tài)可以測量的現(xiàn)象來制造計算機(jī),在劉慈欣的《三體》里就設(shè)想了用軍隊制造的“人列計算機(jī)”,對于書中的秦始皇來說,把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制綁定到士兵的行為上是可以的,再從士兵們的狀態(tài)得到結(jié)果也是可以的,所以用軍隊來做計算機(jī),完全OK。

事實(shí)上,電磁繼電器已經(jīng)讓人類較為方便地把數(shù)據(jù)綁定到電流上,但是科學(xué)家們著手制造電子計算機(jī)的時候電子管已經(jīng)問世,就用電子管制造了真正意義上的電子計算機(jī)。

而晶體管問世之后,可以在更為精確的程度上把操縱和測量電流,于是后來的電子計算機(jī)都用了晶體管來制造,并且隨著工藝的進(jìn)步,計算機(jī)技術(shù)得到了飛速發(fā)展,人們普遍認(rèn)為這種發(fā)展終將逼近晶體管計算機(jī)的物理極限。

按照這種思路,除了電流之外,還有很多現(xiàn)象是可以用來制造計算機(jī)的,比如水流,但是水分子比電子大得多,也較難精確控制,用水流制造出來的計算機(jī)性能肯定很難超過電子計算機(jī)。不過,如果有人穿越到了兩百年以前,在沒有電子管的情況下,需要較為強(qiáng)大的計算能力的話,可以嘗試制造水流計算機(jī)。

所以,只要找到正確的方法將數(shù)據(jù)與量子力學(xué)的現(xiàn)象綁定、測量結(jié)果并還原數(shù)據(jù),就可以制造出量子計算機(jī)。就算各位對于現(xiàn)在的科技缺乏足夠信任,也請給人類文明足夠的信心。

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