《量子計算機的前世今生》（四之一） 大家好，我是業精。😂 😭在之前的幾期視頻當中啊，嗯咱們介紹了幾位對於計算機領域做出重大貢獻的大（編改，巨）佬級人物，並且呢，說了經典計算機（硬件儿）發展的道路上遇到了一個瓶頸，叫做摩爾定律。說的是呢，人們為了追尋這個計算機的計算效率啊，半導體芯片單位面積上所集成的晶體管和電阻的數量，每18個月就要翻一番，啊，這就導致晶體管的體積越來越小了，當它小到一定程度的時候，它就將不再遵循這個經典理論了，而是遵循量子力學了！唉，最主要的原因是隨著晶體管集成度的提高，你這晶體管越來越多，唉，芯片產生的熱量也會越來越高。這些負面影響啊都嚴重阻礙了經典計算機的發展速度。那正是在這種擔憂😥之下，人們才想出了各種解決辦法，啊，什麼光子計算機，生物計算機，當然還有量子計算機！ 那好，嗯咱們今天就對量子計算機啊做一個簡要的介紹，就是為什麼人們這麼看重量子計算機呢？最早啊提出量子計算機這個想法啊，就是來源於對芯片散熱的研究啊，就是芯片為什麼會越來越熱呢？唉，人們發現，本質原因並不是這些晶體管啊擠在一起太熱了，而是由於「不可逆操作」引起的，這才是主要原因。那啥叫不可逆呢？——計算機的運算呢，實際上是通過邏輯電路來完成的啊，二進制1和0在計算機當中有另外一個含義啊，就是代表著邏輯運算，啊又叫做布爾代數。一代表的就是真，零代表的就是假啊。那真的和假之間怎麼運算呢？唉，不是加減乘除了啊，最常見的三種邏輯運算，就是「與或非」啊，你比如說真與真的結果就是真啊，真與假結果就是假。呃還有非真即假，非假即真，啊，這些就都是邏輯運算，這些個運算啊就是通過一個個「邏輯門」來完成的，那這些邏輯門就既有可逆的，也有不可逆的，啊，你比如說非門啊，我輸入一個比特真，唉那它給我輸出一個比特假，啊這樣的門就叫做「可逆門」啊，我可以把假倒過去啊就是真啊。那再比如說與門🚪，我輸入兩個比特真＋真，然後呢給我輸出的結果是一個比特真啊，這就叫做不可逆門啊，也就是丟掉了一個比特的信息。 呃，很早的時候IBM的一個工程師啊叫做若弗蘭諾爾，他發現你每刪除一個比特的信息啊，就至少要產生KT*ln2的熱量啊，這個K就是玻爾茲曼常數，T呢呃代表環境溫度，這個結果就被人們稱作是蘭德爾Labdauer原理，也就是隨著你不可逆操作的增加，必將會產生越來越多的熱量。呃最主要的是經典計算機當中，你基本上都是不可逆操作呀，這是他在思考「麥克斯韋妖」問題（是熱力學中的一個經典思想實驗，物理學中的若干“神獸”之一：探討熱二定律的邊界條件——同時又揭示出信息與能量之間的深刻關係）的時候啊得出來的結論。咱們之前應該說過，就（是，該字被吞音）為什麼這個“麥克斯韋小妖”它不能存在啊？因為處理信息是要付出代價的，啊，呃那按照蘭道爾的結論，小妖的記憶他不可能是無限的，他總會刪除一些記憶吧，唉，這就導致它得消耗能量，然後散發出去啊，從而導致熵增加。所以小妖不能存在啊，這是個很棘手的問題啊，唉，於是人們才想方設法地給這個CPU散熱，你要不然就燒壞了呀。那自然人們就想了一個解決的方案。 啊，就是計算機當中的這些不可逆操作，我能不能給它轉換成可逆操作呢？唉，在理論上還真就發現了一個辦法，並不來源於量子力學，這個操作就叫做「幺正變換」。啊，這是對於量子態的一種處理手段啊，放在經典計算機上，剛好能夠解決這個散熱問題。後來費曼啊等物理學家就說了，說那咱們為啥不直接「把經典比特換成量子比特」呢？你這不就啥都省了嗎？唉，而且費曼還認為啊，你要想更深刻的瞭解這個量子的本質，你就“得使用量子來模擬量子系統”。啊，你經典計算機做不到這一點，也就是“解、解鈴還須繫鈴人”啊，你到時候咱們不就知道啊這量子它為啥不確定啊？你為啥（知道）它是概率存在的呀？唉，這個想法啊著實不賴。最重要的是，人們發現量子還有一個天然的優勢，啊叫做「並行計算」。啥意思呢？上期咱們說了。——好吧，下期再接著說。 [偷笑] [可爱] [得意] [坏笑] [鼓掌] [憨笑] （把錯誤的標點都給修改了（也許偶有遺漏），並且需要處也再加了代著重號） ：熟悉我的“老”金友應該知道（或依稀記得），上一次（轉換，也是第一次）還是去年二三月份時，我的一篇“偽好文”，「新質生產力」（不過我還是更喜歡用「心智生產力」那短語，似乎更傳神或精准一些吧）。 （最後順便儿點一下題圖：指標並沒有失靈，而是你把指標給選錯了！——這也就類似於「函數的定義域和值域」一樣：規則與規律總會是受限的，什麼山唱什麼歌，什麼行情適用什麼指標） ：對了，還有個小事兒，以後會出一些哲學入門題目。 #量子計算機和心智生產力# #生產力和生產關係# #口播語音識別轉換# #半程首先是一種理念# #量變引起質變——質變是量變的必然結果#