第2章 三代计算机
白莫邪顿了一下,还有点犹豫,所以只开了头先,观测了一下皇帝的表情,看样子似乎是真有兴趣听下去,而不是随口答应一下,心里其实是不耐烦的……于是开始正式长篇大论起来:
“……可以说经典计算机成也01败也01,先天上就有不足,指令和数据都只能存于存储器中,其特点是共享数据、串行执行,这样就无法实现并行运算,随着人类技术发展,摩尔定律开始变成‘摩尔瓶颈’。
其本来就不是什么自然规律、法则,只不过是古时摩尔对人类计算机发展的乐观估计,随着晶体往纳米方向越来越深入,越深入围观量子领域,计算机发展阻力就越大,从最开始已经无法保持稳定时间翻倍,到最后停滞不前。
直到计算机革命,非冯诺依曼机成为主流,dna、细胞,生物计算机,量子计算机出现,人类运算力突破了一个数量级,因此获得了进入太阳系的基础……
这里不得不提一件趣事,算是被波及的——金融界有个‘比特币’,本身没有任何价值意义,纯粹是人们赋予了它价值,让其跟现实挂钩,本质上只是计算出一个随机数而已,而这个数字带进一套复杂公式里成立,那它就是比特币……这玩意是还有货币概念的时代里演化出来的一种极端的‘金融怪物’。
量子计算机出来后事情就有趣了,以前冯诺曼依机本质是串行,再多计算机联起来,最后还是要用一个个随机数去试公式,而且随着时间推移计算难度越来越大,因为比特币总数限制在2100万个,数出一个少一个。
然而随便一台量子计算机都可以一秒就把2100万个随机数全部算出来,基于计算量来计‘工作量’的比特币系统崩溃,其实当时整个银行、金融体系都受了一定冲击,毕竟上一代计算机的密码系统已经失效,还需要建立新的银行记账体系,只不过当时各国政府早就做好了应对,没出什么大问题,只不过回到原始实物货币的水平,没有到以物易物的程度……”
“卿稍候,为何串否之,多机连携不为并?何又谓之并?”
其实这些概念皇帝都有,但有知识点跟理解是两回事,这就是现代没有背书一类应试,多为实际动手考核的原因,背书有什么用,就是看你到底真的能不能上手……现在皇帝就又拉了一堆全息屏,全部是古代三代计算机发展的历史资料,有文字有图片还带视频的,甚至还打开了一个科普直播频道。
“简单来说,比喻可能有点不准确啊……冯诺依曼因为是01数学模型,所有的数都只能排着队一条路,往下走去,要想走快就分流。但量子计算机就不一样,在物理上由于量子叠加,一个量子可以是0同时又能是1,这就是并行的基础了,0和1同时走同样的一条路。
拿比特币的事情来举例,比特币就是一个随机数,而这个随机数是对应一把公式锁的钥匙,以前是一把把钥匙去试锁,或者准备一堆锁拿一把把钥匙去试以提高效率,但量子计算机来了,它直接把无穷把钥匙同时捅进锁里试——这就是并行……于是事情最后就那样了,之后直到今天我们还有‘实物钱币’也有这个原因在里面。”
“原来如此,言简意赅,有纰漏,但简述只能如此,然……第三计算时代……”
这时敲门声响起,谈话中断,是店员送过来一种冰糕拼盘,有红、绿、白、黑、黄四种颜色,ar标注框显示,其本身是糯米粉、冰激凌奶等冰制而成,也就是白色的小块,红色的是红豆、绿色的是抹茶、黑色的是芝麻、黄色的是黄豆粉,味道浓郁,各不相同。
一身古代小二感觉服装的店员,在皇帝跟白莫邪面前一人放上一叠拼盘,一叠小团芝麻红薯,摆好竹筷后就退了下去。
显然是皇帝不知道什么时候点的,这会儿正捏起筷子齐了齐,曰:“此乃避暑逸品,不可不尝,一口冰一口薯,口中冰凉,又留顺熟,美哉妙哉,以茶收之,甚好甚好,来——”
怕不是看见我女儿吃冰激凌吃得开心,你自己也嘴馋了吧?心中吐槽,嘴上却道:“请。”
果然,先一口冰糕,然后一口常温粘润的烤红薯,最后一口热茶,满口溢散的甜品甘甜,在淀粉的熟甘中冲淡归于平稳,最后一口热茶,茶甘中带苦,承出口中之前的甜美,带走最后的一丝甜腻,为下一口冰糕做好准备……如此循环往复,不但是温度上的冰热循环,更是味觉上的一次循环,让人沉迷其中热不住一口一口再一口。
而且更妙的是,冰糕还有不同口味,甜度、口感上都有差异,有的偏甜,有的偏香,有的跟红薯之味相去甚远,有的则十分接近,可以平滑过渡,实在是各有个的妙处……不愧是现代新流行的一种喝茶茶点,皇帝会喜欢的东西,果然有其独到之处。
这么好的玩意儿,自然要跟大家分享,于是拍了照,附带说明,发了个“朋友圈”……看看依然放送着的对白铃铃的直播,她们显然收到了自己的消息,已经开始叽叽喳喳议论起,下一站去那家吃了。
冰激凌店店长出来之后,一名店员也出来帮忙,随着新员工都跑了过来,冰激凌店推出了移动冰激凌车,给大家发放免费冰激凌,大家都开开心心吃起来……
新员工少女们至今都不太敢享受什么“免费”的东西,战战兢兢,即使接过任何东西都要担心一阵子先,先天的灌输,后天的环境,看起来需要一段时间适应……缪葛丽华的建议是对的,先抽样出一批人过来观察观察,现在应该有足够的数据资料,对剩下的新员工进行有针对性的社会适应强化训练了。
“……然,第三代计算之术?”
吃吃喝喝了一会儿,皇帝还惦记着白莫邪的计算机故事呢,茶楼里嘛,就该边听着说书边吃茶嘛。
白莫邪挥手也投影出几个全息画面,完全一比一体积的计算机,如同真实存在之物一般,漂浮在半空,进行着旋转展示,然后白莫邪控制其解构,让计算机自己解体,螺丝拧开,散成各种零配件:
“这是一台古代经典的量子计算机,跟我们现在第三代计算机区别很多,我们现在计算机由于是从小往到的加工模式,因此看上去里里外外是个实心的铁块,实际上内部每一基数原子就是一个计算单元、‘计算晶体’,这在古代是做不到的,这是技术瓶颈,从大往小,从宏观往微观进行加工,总会遇上个极限。
古代车辆避震是刚体结构外再添加弹簧之类的弹性结构,而我们现在是刚体,在钢板里面,把原子与原子做成‘弹性’结构,由此我们可以按我们所要获得任何物质内部结构,制造一到十级金属……一套动力装甲足以毁灭古代文明……”
十级金属工艺极其繁琐复杂,需要规模庞大的工业体系,一般是两到三个行星系合力完成,具体还要看科技、工业程度,虽然生产过程是人类知识库里公开的知识,但生产难度十分大。
银河系内战时期,小的势力要么全部家当十多片星域,近百行星系建立物联网,链接成一体一起制造十级金属,要么就只一、两个行星系开工,十几年只生产出一吨来——漫长的历史上有一艘主力舰就称王称霸,作威一方的情况屡屡出现。
所以之前指挥部众女戏言,黄金骑士团可以割据为一国,现在皇帝称白莫邪为军阀,都是因此而来……
总之白莫邪并没有把自己真当一回事,有着研发尖端科技学术素养的他,清楚得很,科学金字塔下面的基础工业体系,是多么庞杂到令人毫无头绪,以他现在的桃花坞来说,所有一切都靠外部进口,如果被银河帝国彻底拉入贸易黑名单,别说现在的传送阵建设了,战舰破了个洞,都没得材料补的,想象6000公里的战舰,需要多少十级金属……看海盗船坑坑洼洼、都是补丁的,就是因为此。
而把这种从小往大加工的技术,运用到极致,那就是制造计算机芯片了,白莫邪开始播放各个时代cpu制造的全息解构流程。
“……冯诺依曼机时代,乃至第二代计算机初期,简单来说纳米级的芯片制作方式,就是在纳米级别的硅片上刻电路,5纳米级别,就是能刻出5纳米宽度的沟壑,‘栅极线’,很多东西,总之就是做场效应管电极,构成能进行运算的、有效的物理‘开关’‘与非门’逻辑结构。
我们的头发大概在毫米到毫米,也就是十万纳米,再往下就是要跨入原子的尺寸了,量子的不确定性,就让这种传统刻电路工艺无法继续。最早的量子计算机,就是靠光子对原子的操作,制造能物理上实现的逻辑结构。”
“寻路寻路,何处是路。”
“第一代计算机还算简单的了,从第二代计算机开始,事情就复杂了,但有了之前的基础概念,其实也好讲——我们现在的量子计算机,原子尺度,而其计算力直接跟量子叠加态多寡、纠缠了多少个有关。具体来说物理应用层面上,就是每个量子路径、偏振、角动量,跟其它量子的路劲、偏振、角动量有关,这就是量子纠缠。
然后我们可以很简单测得一量子其路径的状态,可以随便定义其要么是1要么是0,这是量子叠加的性质,现在假设我们有2个这样的量子,把它们纠缠到了一起,那么我们就获得了2的2次方把钥匙,如果是3个3重交缠的量子,那就是2的3次方把钥匙……
同样0和1,经典冯诺依曼计算机,只能表示一个数,这个数再大,也只是一个,但这边量子计算机则可以同时表示4个数字,这就是神奇的地方了,而且可以很轻易就在物理上实现……
我们现代的量子计算机,就是在分辨叠加态,以及增加交缠数量的方向上努力,如果一量子自旋每个角度都能测定,那么理论上就获得了无上限计算力的计算机了,因为圆周一圈,可以看做无穷多个点……然而在能量上首先就无法实现,违背基础的热力学定理了。”
皇帝陛下一边听着说书,一边优哉游哉划拉着全息屏瞅资料,随便吃吃喝喝。白莫邪按照自己思路跳着讲着,然后不经意间瞥见了一块全息屏上的信息——这一块展示历史文献的全息屏,上面正好划过一段这样的记载——
2018年中国科技技术大学潘建伟团队实现18个量子比特纠缠。也就是说,拿到2的18次方,也就是262144把钥匙了。
想不到自己穿越前,地球世界就已经有这样的量子计算机初步技术能力,虽然在现在这个动不动就把指数往五、六位数上推的时代里,18这个两位数看起来不算什么,但在当年,最最起码是验证了这项理论在技术上的可实现性。
都要搞出量子计算机了,在想想当年自己还在学校里背书备战高考,以为自己次次考试全校第一就天下无敌了,被上上下下叫一声“学霸”就十分满足……真是天真到可爱,目光太过狭窄了啊……
只恨自己生太早,看看现在这个世界——人人可以自己造宇宙飞船,健身健到太空轨道上,猫奴直接成为猫耳猫尾的星薙娅新人类种族……这么有趣的时代,真是怎么玩都玩不够啊,为什么有人就想要毁灭它呢?
“……总之,生物细胞也是原子、分子,dna也有计算机性质,量子计算机一完成,制造生物计算机技术也就成熟,同时,开始涉及‘灵魂’领域了,什么是人类,什么是思维。首先可以确定的一点就是,人类大脑是并行计算方式的,‘联想’‘梦境’乃至‘潜意识’都是例证,是多把钥匙同时去开锁的现象。”白莫邪下结论,“0、1不能承载‘灵魂’……”
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“……可以说经典计算机成也01败也01,先天上就有不足,指令和数据都只能存于存储器中,其特点是共享数据、串行执行,这样就无法实现并行运算,随着人类技术发展,摩尔定律开始变成‘摩尔瓶颈’。
其本来就不是什么自然规律、法则,只不过是古时摩尔对人类计算机发展的乐观估计,随着晶体往纳米方向越来越深入,越深入围观量子领域,计算机发展阻力就越大,从最开始已经无法保持稳定时间翻倍,到最后停滞不前。
直到计算机革命,非冯诺依曼机成为主流,dna、细胞,生物计算机,量子计算机出现,人类运算力突破了一个数量级,因此获得了进入太阳系的基础……
这里不得不提一件趣事,算是被波及的——金融界有个‘比特币’,本身没有任何价值意义,纯粹是人们赋予了它价值,让其跟现实挂钩,本质上只是计算出一个随机数而已,而这个数字带进一套复杂公式里成立,那它就是比特币……这玩意是还有货币概念的时代里演化出来的一种极端的‘金融怪物’。
量子计算机出来后事情就有趣了,以前冯诺曼依机本质是串行,再多计算机联起来,最后还是要用一个个随机数去试公式,而且随着时间推移计算难度越来越大,因为比特币总数限制在2100万个,数出一个少一个。
然而随便一台量子计算机都可以一秒就把2100万个随机数全部算出来,基于计算量来计‘工作量’的比特币系统崩溃,其实当时整个银行、金融体系都受了一定冲击,毕竟上一代计算机的密码系统已经失效,还需要建立新的银行记账体系,只不过当时各国政府早就做好了应对,没出什么大问题,只不过回到原始实物货币的水平,没有到以物易物的程度……”
“卿稍候,为何串否之,多机连携不为并?何又谓之并?”
其实这些概念皇帝都有,但有知识点跟理解是两回事,这就是现代没有背书一类应试,多为实际动手考核的原因,背书有什么用,就是看你到底真的能不能上手……现在皇帝就又拉了一堆全息屏,全部是古代三代计算机发展的历史资料,有文字有图片还带视频的,甚至还打开了一个科普直播频道。
“简单来说,比喻可能有点不准确啊……冯诺依曼因为是01数学模型,所有的数都只能排着队一条路,往下走去,要想走快就分流。但量子计算机就不一样,在物理上由于量子叠加,一个量子可以是0同时又能是1,这就是并行的基础了,0和1同时走同样的一条路。
拿比特币的事情来举例,比特币就是一个随机数,而这个随机数是对应一把公式锁的钥匙,以前是一把把钥匙去试锁,或者准备一堆锁拿一把把钥匙去试以提高效率,但量子计算机来了,它直接把无穷把钥匙同时捅进锁里试——这就是并行……于是事情最后就那样了,之后直到今天我们还有‘实物钱币’也有这个原因在里面。”
“原来如此,言简意赅,有纰漏,但简述只能如此,然……第三计算时代……”
这时敲门声响起,谈话中断,是店员送过来一种冰糕拼盘,有红、绿、白、黑、黄四种颜色,ar标注框显示,其本身是糯米粉、冰激凌奶等冰制而成,也就是白色的小块,红色的是红豆、绿色的是抹茶、黑色的是芝麻、黄色的是黄豆粉,味道浓郁,各不相同。
一身古代小二感觉服装的店员,在皇帝跟白莫邪面前一人放上一叠拼盘,一叠小团芝麻红薯,摆好竹筷后就退了下去。
显然是皇帝不知道什么时候点的,这会儿正捏起筷子齐了齐,曰:“此乃避暑逸品,不可不尝,一口冰一口薯,口中冰凉,又留顺熟,美哉妙哉,以茶收之,甚好甚好,来——”
怕不是看见我女儿吃冰激凌吃得开心,你自己也嘴馋了吧?心中吐槽,嘴上却道:“请。”
果然,先一口冰糕,然后一口常温粘润的烤红薯,最后一口热茶,满口溢散的甜品甘甜,在淀粉的熟甘中冲淡归于平稳,最后一口热茶,茶甘中带苦,承出口中之前的甜美,带走最后的一丝甜腻,为下一口冰糕做好准备……如此循环往复,不但是温度上的冰热循环,更是味觉上的一次循环,让人沉迷其中热不住一口一口再一口。
而且更妙的是,冰糕还有不同口味,甜度、口感上都有差异,有的偏甜,有的偏香,有的跟红薯之味相去甚远,有的则十分接近,可以平滑过渡,实在是各有个的妙处……不愧是现代新流行的一种喝茶茶点,皇帝会喜欢的东西,果然有其独到之处。
这么好的玩意儿,自然要跟大家分享,于是拍了照,附带说明,发了个“朋友圈”……看看依然放送着的对白铃铃的直播,她们显然收到了自己的消息,已经开始叽叽喳喳议论起,下一站去那家吃了。
冰激凌店店长出来之后,一名店员也出来帮忙,随着新员工都跑了过来,冰激凌店推出了移动冰激凌车,给大家发放免费冰激凌,大家都开开心心吃起来……
新员工少女们至今都不太敢享受什么“免费”的东西,战战兢兢,即使接过任何东西都要担心一阵子先,先天的灌输,后天的环境,看起来需要一段时间适应……缪葛丽华的建议是对的,先抽样出一批人过来观察观察,现在应该有足够的数据资料,对剩下的新员工进行有针对性的社会适应强化训练了。
“……然,第三代计算之术?”
吃吃喝喝了一会儿,皇帝还惦记着白莫邪的计算机故事呢,茶楼里嘛,就该边听着说书边吃茶嘛。
白莫邪挥手也投影出几个全息画面,完全一比一体积的计算机,如同真实存在之物一般,漂浮在半空,进行着旋转展示,然后白莫邪控制其解构,让计算机自己解体,螺丝拧开,散成各种零配件:
“这是一台古代经典的量子计算机,跟我们现在第三代计算机区别很多,我们现在计算机由于是从小往到的加工模式,因此看上去里里外外是个实心的铁块,实际上内部每一基数原子就是一个计算单元、‘计算晶体’,这在古代是做不到的,这是技术瓶颈,从大往小,从宏观往微观进行加工,总会遇上个极限。
古代车辆避震是刚体结构外再添加弹簧之类的弹性结构,而我们现在是刚体,在钢板里面,把原子与原子做成‘弹性’结构,由此我们可以按我们所要获得任何物质内部结构,制造一到十级金属……一套动力装甲足以毁灭古代文明……”
十级金属工艺极其繁琐复杂,需要规模庞大的工业体系,一般是两到三个行星系合力完成,具体还要看科技、工业程度,虽然生产过程是人类知识库里公开的知识,但生产难度十分大。
银河系内战时期,小的势力要么全部家当十多片星域,近百行星系建立物联网,链接成一体一起制造十级金属,要么就只一、两个行星系开工,十几年只生产出一吨来——漫长的历史上有一艘主力舰就称王称霸,作威一方的情况屡屡出现。
所以之前指挥部众女戏言,黄金骑士团可以割据为一国,现在皇帝称白莫邪为军阀,都是因此而来……
总之白莫邪并没有把自己真当一回事,有着研发尖端科技学术素养的他,清楚得很,科学金字塔下面的基础工业体系,是多么庞杂到令人毫无头绪,以他现在的桃花坞来说,所有一切都靠外部进口,如果被银河帝国彻底拉入贸易黑名单,别说现在的传送阵建设了,战舰破了个洞,都没得材料补的,想象6000公里的战舰,需要多少十级金属……看海盗船坑坑洼洼、都是补丁的,就是因为此。
而把这种从小往大加工的技术,运用到极致,那就是制造计算机芯片了,白莫邪开始播放各个时代cpu制造的全息解构流程。
“……冯诺依曼机时代,乃至第二代计算机初期,简单来说纳米级的芯片制作方式,就是在纳米级别的硅片上刻电路,5纳米级别,就是能刻出5纳米宽度的沟壑,‘栅极线’,很多东西,总之就是做场效应管电极,构成能进行运算的、有效的物理‘开关’‘与非门’逻辑结构。
我们的头发大概在毫米到毫米,也就是十万纳米,再往下就是要跨入原子的尺寸了,量子的不确定性,就让这种传统刻电路工艺无法继续。最早的量子计算机,就是靠光子对原子的操作,制造能物理上实现的逻辑结构。”
“寻路寻路,何处是路。”
“第一代计算机还算简单的了,从第二代计算机开始,事情就复杂了,但有了之前的基础概念,其实也好讲——我们现在的量子计算机,原子尺度,而其计算力直接跟量子叠加态多寡、纠缠了多少个有关。具体来说物理应用层面上,就是每个量子路径、偏振、角动量,跟其它量子的路劲、偏振、角动量有关,这就是量子纠缠。
然后我们可以很简单测得一量子其路径的状态,可以随便定义其要么是1要么是0,这是量子叠加的性质,现在假设我们有2个这样的量子,把它们纠缠到了一起,那么我们就获得了2的2次方把钥匙,如果是3个3重交缠的量子,那就是2的3次方把钥匙……
同样0和1,经典冯诺依曼计算机,只能表示一个数,这个数再大,也只是一个,但这边量子计算机则可以同时表示4个数字,这就是神奇的地方了,而且可以很轻易就在物理上实现……
我们现代的量子计算机,就是在分辨叠加态,以及增加交缠数量的方向上努力,如果一量子自旋每个角度都能测定,那么理论上就获得了无上限计算力的计算机了,因为圆周一圈,可以看做无穷多个点……然而在能量上首先就无法实现,违背基础的热力学定理了。”
皇帝陛下一边听着说书,一边优哉游哉划拉着全息屏瞅资料,随便吃吃喝喝。白莫邪按照自己思路跳着讲着,然后不经意间瞥见了一块全息屏上的信息——这一块展示历史文献的全息屏,上面正好划过一段这样的记载——
2018年中国科技技术大学潘建伟团队实现18个量子比特纠缠。也就是说,拿到2的18次方,也就是262144把钥匙了。
想不到自己穿越前,地球世界就已经有这样的量子计算机初步技术能力,虽然在现在这个动不动就把指数往五、六位数上推的时代里,18这个两位数看起来不算什么,但在当年,最最起码是验证了这项理论在技术上的可实现性。
都要搞出量子计算机了,在想想当年自己还在学校里背书备战高考,以为自己次次考试全校第一就天下无敌了,被上上下下叫一声“学霸”就十分满足……真是天真到可爱,目光太过狭窄了啊……
只恨自己生太早,看看现在这个世界——人人可以自己造宇宙飞船,健身健到太空轨道上,猫奴直接成为猫耳猫尾的星薙娅新人类种族……这么有趣的时代,真是怎么玩都玩不够啊,为什么有人就想要毁灭它呢?
“……总之,生物细胞也是原子、分子,dna也有计算机性质,量子计算机一完成,制造生物计算机技术也就成熟,同时,开始涉及‘灵魂’领域了,什么是人类,什么是思维。首先可以确定的一点就是,人类大脑是并行计算方式的,‘联想’‘梦境’乃至‘潜意识’都是例证,是多把钥匙同时去开锁的现象。”白莫邪下结论,“0、1不能承载‘灵魂’……”
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