量子力学？ 量子计算机？ 干掉传统计算机的能力从何而来？

今年，“量子力学”成为了一个非常热门的话题，那么，你知道什么是量子力学吗？ 量子力学和闺蜜最大的区别就是两者都很难理解，但是量子力学不会一直问你为什么不懂，因为没有人敢说自己懂。 如果你觉得自己很笨，那你还是自学一下量子力学吧。 只有这样，我们才能和聪明人站在同一起跑线上。 且不说量子力学研究的是怎样神奇的理论，光是说出“量子”两个字，都很难说清楚。

著名思想家庄子曾说过，一尺之内，半日之久，万物无穷。 按照这种宇宙观，它将是无穷无尽的。 原子被切割成质子，质子被切割成夸克量子计算机挖比特币，再切割成夸克，这是什么？ 仅仅这个名字就可以浇灌好几篇博士论文。 在反叛的量子力学中，如果物质不是无限可分的，那么切割到一定程度就无法再进行解剖。 这不就解决了无限切割的问题吗？ 那么我们宇宙中的一切都是由这个最基本的物质单元组成的，再也无法分割了。

比如你个子高点，有28万个高这样的基本单位，矮一点点，有2个高这样的基本单位。 这个基本单位的大小是固定的，宇宙间的一切物质都可以用它们来衡量。 那么这个基本单位就可以叫做“量”了。 单说“量”有点唐突。 一般我们会添加一个粒子，比如桌子、椅子、墙壁、牛、牛犊、眼睛、柱子。 这个基本单位叫做“量子”，描述它们的理论自然也是“量子力学”。

接触量子力学，首先颠覆世界观的就是这个“量子”。 我们曾经认为宇宙是连续的。 一个东西从8公分长到14公分，中间6公分的每一个点都要经过，8.01，8.02，8.0201，8.0202……反正不管后面有多少位小数，在这个过程中成长，总有一个时间点的长度就是那个值，这不仅听起来有道理，而且在我们的现实中也有这样的感觉，对吧？

但是如果从量子的角度来看，就像是从8厘米直接变成了9厘米，中间的长度是不存在的。 宏观上，我们自然看不到这种突变，因为这个最基本的单位的长度只有10-33平方厘米左右，普通人是看不到的。 当然，如果我们有技术从微观角度观察，我们会在缩小的微观尺度上看到一个令人震惊的现象，那就是任何东西的长度变化都是“跳跃式”突变，是固定的增长单位长度。 ，就不再连续了。 简单来说，微观上只能看到细微的变化，而宏观上的连续性，只是突变的长度太短，我们肉眼看不到。

当你仔细观察手机屏幕上连续、完整、丝滑的白色腿时，你会发现它们只是一对互不相邻的红绿蓝像素色块。 兄弟们量子计算机挖比特币，所有的想法都是假的，因为量子力学的颠覆实在是太恐怖了，这让很多别有用心的人打着量子力学的名义来捞钱。 任何东西一旦冠以“量子力学”之名，马上就有解释权，反正你看不懂，也学不会。 人家都说意大利面是拌42号混凝土的，你可能还在“嘎嘎”吃着，夸赞好吃。 就像量子计算机一样，在很多科幻作品中，这东西就是终极杀招。

当科幻电影的剧情无法逆转时，主人公可以向无所不知、无所不能的“量子计算机”求助。 无穷力量的存在。 在目前的一些量子计算机实验中，这些量子计算机的速度是传统计算机的一万亿倍以上。 人类不再是传统计算机，而是依靠量子计算机做大做强，创造更大的辉煌，三天之内逆袭三体星系。

但现实并不那么乐观。 量子计算机究竟做了什么才能像博尔特一样快？ 我们首先要弄清楚一件事，计算机在计算什么？ 简单的说，电脑里只有三种东西，文字、图片、声音。 为什么没有视频？ 因为视频是一系列有声的图片，文字比较简单，对每个汉字进行编码，然后将编码转码成“0和1的组合”。 图片也很简单。 每个像素点的颜色都有对应的编码，同样转码成0和1的组合。

声音有点麻烦，不过它也对音频的波峰波谷进行了编码，最后变成一堆0和1。 可见计算机并不是一个美好的世界。 这样一个转换，计算机世界中的巨大事物都变成了“0”。 和1”，不管你看电影、玩游戏、写字、发图片，本质上都是“0和1”的一系列运算。传统计算机的晶体管就是一堆门电路，你不需要了解什么是“门电路”，就是通过电路来模拟0和1的计算。CPU中的上百亿个晶体管不需要复杂的运算，你只需要完成0和1的计算1 根据自己的设计逻辑。

如果说人类的智慧就在这里，简单的变化就可以模拟出宇宙万物，但是人类在这里并不聪明。 虽然它把复杂的问题简单化了，但是一切都是守恒的，就像得到金钱就会失去痛苦一样。 复杂的问题很简单，但需要大规模的计算，否则也用不着上百亿个晶体管吧？ 量子计算机是否在不转换复杂问题的情况下找到了解决方案？ 当然不是，量子计算机不仅仅是神秘，毕竟最基本的计算单位是量子比特币。 要说low的话，它确实不是什么看不懂的技术，因为它还是把图片、文字、声音转化为“0和1”进行处理。

不同的是，传统计算机用的是晶体管，而电子计算机用的是量子比特，就像火电、核电是开水一样。 普通计算机的一点只能代表一种状态，要么你是“0”，要么你是“1”。 如果继续增加比特数，状态数会呈指数增长，量子计算机显然会更高大上。 我们在讲双向干涉实验的时候说过，量子有一个叠加态，也就是说既是“0”又是“1”。 这时候，增加量子位会使状态数呈指数增长。 谁都知道，“1”的指数级增长是相当恐怖的，每一秒的增长速度都会是前一秒的两倍。 量子计算机的速度是如此的不可思议。

其实反过来想想，万亿倍的速度突然变化，就能实现指数级增长的“数学中的魔鬼”。 量子不仅有叠加态，还有量子纠缠态。 这样一个量子比特可以代表更多的状态。 进一步提高了量子计算机的计算速度。 以上就是量子计算机可怕计算能力的来源，但具体原理却很难解释清楚。 至于如何实现量子比特币的计算，就更难理解了。 传统计算机只要开发出相应的软件，就可以实现其功能，因此被称为通用计算机。 但是，由于量子力学的局限性，量子计算机对于特定的问题只具有百亿倍的速度优势，对于某些问题，还远不如普通计算机。

就像你去读博士肯定不行一样。 在物理学中帮助你治疗胃痛，所以量子计算机和传统计算机更多的是一种互补的关系。 需要超大规模计算的特殊问题交给量子计算机，一般问题还是由传统计算机计算。 现在的量子计算机只是量子在底层运动的特性，其计算机结构还是被淘汰了。 如果以冯·诺依曼和图灵所定下的框架来进行计算机行业的另一次彻底革命，至少要将整个计算机结构完全替换掉。 例如，生物计算机只会在未来世界出现。 好吧，你们怎么看这件事？ 评论区见！