量子计算机和可控核聚变,哪一个对人类未来更重要?
如果说在可以展望的未来里,最值得期待的科技是什么?那肯定就是这个量子计算机和可控核聚变了。客观地讲这两种科技按现在来说,都已经不是那么遥远了。现在的我们已经有了一定的理论和实践的基础,要实现它似乎只是时间上的问题。
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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整个可观测宇宙总质量的百分之七十五左右。然而大家可能不知道的是,在宇宙诞生的初期,氢元素所占的比例与现在的宇宙相比基本上就没有改变。这就说明啥呢?在过去的一百三十多亿年的时间里,虽然宇宙中那些密密麻麻的恒星在不断的消耗氢元素,但是它的总量几乎就是没有减少过,这是为什么呢?
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答案就是宇宙中的氢元素总量实在是太多了,他们大多数都是分散在广袤的宇宙空间之中,而恒星所消耗的那么一点点的氢元素,在这里只能算是洒洒水而已。大家都知道的是最简单的核聚变,就是以氢元素为燃料,我们现在所利用的能量几乎都是来自于太阳,而太阳的能量就是来自于这种最简单的核聚变。在太阳所释放的能量中,只有大约二十二亿分之一来到了地球,其中只有极少的一部分被我们人类真正的利用,而就是这极少的一部分就能让人类养过得舒舒服服的。
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可控核聚变是指我们可以有效的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的利用起来。不夸张的说一旦我们掌握了这种技术,我们就可以在宇宙中获得近乎无限的清洁能源,从而一次性的解决令人担忧的能源和生态环境的问题。
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整一个核聚变工厂,源源不断的输出能量,并且还没有污染,这多好!可以想象的是,到时的人类科技水平将在短短的几十年时间里突飞猛进,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。这么来看可控核聚变的确是一个对人类发展很重要的科技。
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那么接下来我们说一说量子计算机。在人类的发明历史上,计算机的出现绝对是一个里程碑,计算的速度都是以每秒多少亿次来计算,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脱了出来,极大地加快了现代科学的发展进程。稍微懂点计算机的朋友都知道,计算机采用的是二进制数据模式,通过电路状态的开和关来决定某个数据是零还是一,这被称为“经典比特”。
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当传统计算机工作的时候它只将这些数据进行串联处理。打个比方,这种串联处理的方式就像一个人在走迷宫,人进去了一条路一条路的走去试,一直要到走出迷宫。而这个量子计算机使用的则是量子比特,它的量子叠加态可以使自己同时具备零和一的这两种状态,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。这就可以简单的比喻成为一个人进到迷宫里,然后他就开挂了,整了一堆的分身同时进入不同的路,这速度和效率可不是一点点的提高。
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并行计算的强大是传统的串行计算无法相比的,它的计算效率会随着量子比特的数量增多而指数级的上升。就像刚才打的这个比方,量子比特数量越多,这个小人儿的分身它就越多,工作效率就越快。比如说一个拥有五十个量子比特的量子计算机,就可以同时进行二的五十次方的计算。如果就算单次计算所需要的时间为一秒,其计算能力都远远超过了现有最强的超级计算机。
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现在最强的计算机是每秒大约二十亿亿次计算。简单的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?可能有朋友已经想到了,就是大脑。我们的大脑有一千亿个脑细胞,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,每个触点上又有成百上千个用于信息交换的蛋白质。
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