量子計算機和可控核聚變,哪一個對人類未來更重要?
如果説在可以展望的未來裏,最值得期待的科技是什麼?那肯定就是這個量子計算機和可控核聚變了。客觀地講這兩種科技按現在來説,都已經不是那麼遙遠了。現在的我們已經有了一定的理論和實踐的基礎,要實現它似乎只是時間上的問題。
在我們所處的宇宙中,氫元素是丰度最高、分佈最廣的元素。相關數據顯示,氫元素的質量就佔據了整個可觀測宇宙總質量的百分之七十五左右。然而大家可能不知道的是,在宇宙誕生的初期,氫元素所佔的比例與現在的宇宙相比基本上就沒有改變。這就説明啥呢?在過去的一百三十多億年的時間裏,雖然宇宙中那些密密麻麻的恆星在不斷的消耗氫元素,但是它的總量幾乎就是沒有減少過,這是為什麼呢?
答案就是宇宙中的氫元素總量實在是太多了,他們大多數都是分散在廣袤的宇宙空間之中,而恆星所消耗的那麼一點點的氫元素,在這裏只能算是灑灑水而已。大家都知道的是最簡單的核聚變,就是以氫元素為燃料,我們現在所利用的能量幾乎都是來自於太陽,而太陽的能量就是來自於這種最簡單的核聚變。在太陽所釋放的能量中,只有大約二十二億分之一來到了地球,其中只有極少的一部分被我們人類真正的利用,而就是這極少的一部分就能讓人類養過得舒舒服服的。
可控核聚變是指我們可以有效的控制這種最簡單的核聚變反應,將氫元素聚變產生的能量充分的利用起來。不誇張的説一旦我們掌握了這種技術,我們就可以在宇宙中獲得近乎無限的清潔能源,從而一次性的解決令人擔憂的能源和生態環境的問題。
整一個核聚變工廠,源源不斷的輸出能量,並且還沒有污染,這多好!可以想象的是,到時的人類科技水平將在短短的幾十年時間裏突飛猛進,得到跨越式的發展。假以時日就可以完全脱離太陽系的束縛,實現真正意義上的星際文明。這麼來看可控核聚變的確是一個對人類發展很重要的科技。
那麼接下來我們説一説量子計算機。在人類的發明歷史上,計算機的出現絕對是一個里程碑,計算的速度都是以每秒多少億次來計算,它的出現使人類一舉從繁瑣、枯燥並且容易出錯的工作中解脱了出來,極大地加快了現代科學的發展進程。稍微懂點計算機的朋友都知道,計算機採用的是二進制數據模式,通過電路狀態的開和關來決定某個數據是零還是一,這被稱為“經典比特”。
當傳統計算機工作的時候它只將這些數據進行串聯處理。打個比方,這種串聯處理的方式就像一個人在走迷宮,人進去了一條路一條路的走去試,一直要到走出迷宮。而這個量子計算機使用的則是量子比特,它的量子疊加態可以使自己同時具備零和一的這兩種狀態,同時它還可以利用量子糾纏的效應,讓在兩個空間上獨立的量子比特共享自身狀態,從而實現量子比特的並行計算。這就可以簡單的比喻成為一個人進到迷宮裏,然後他就開掛了,整了一堆的分身同時進入不同的路,這速度和效率可不是一點點的提高。
並行計算的強大是傳統的串行計算無法相比的,它的計算效率會隨着量子比特的數量增多而指數級的上升。就像剛才打的這個比方,量子比特數量越多,這個小人兒的分身它就越多,工作效率就越快。比如説一個擁有五十個量子比特的量子計算機,就可以同時進行二的五十次方的計算。如果就算單次計算所需要的時間為一秒,其計算能力都遠遠超過了現有最強的超級計算機。
現在最強的計算機是每秒大約二十億億次計算。簡單的講量子計算機的計算效率無法估量。理論上完全可以在短時間內解決任何需要複雜計算的難題。那麼地球上最複雜的東西是什麼呢?可能有朋友已經想到了,就是大腦。我們的大腦有一千億個腦細胞,平均每個腦細胞都有幾百條腦神經,每條腦神經上存在着幾百個突觸,每個觸點上又有成百上千個用於信息交換的蛋白質。
當我們的大腦在工作的時候,信息就會通過生物電的形式,在這些突觸的蛋白之間傳遞,其速度可以達到每秒幾千億次。更離譜的是,科學家發現我們的大腦似乎也是採用的並行計算,我們的大腦如此複雜的結構,就算是將全世界的計算機它全部都用上,也無法分析出大腦真正的運行機制。這就是我們至今也搞不明白大腦的原因。大腦裏的終極奧秘就是人類的自我意識。科學界普遍認為人類的自我意識是大腦活動的產物,但具體由什麼機制產生的這個就不知道了。
前面我們已經講了,量子計算機的計算效率會隨着量子比特的數量增多而指數級的上升,這就意味着只要擁有一定數量的量子比特量。計算機就可以具備分析人類大腦的能力,從而幫助我們洞悉隱藏在這裏的所有奧秘,其中當然也包括了自我意識。那麼用量子計算機搞清了人類自我意識的生產機制的話,這種事情意味着什麼呢?
相信大家都很清楚,到那個時候,人類很可能會通過意識轉移的方式實現永生,甚至還能以純意識就是能量體的形式存在於宇宙之中。即使是最差勁的結果,人類也可以通過模擬大腦的方式創造出強人工智能。我們再進一步想一想,比人類大腦更復雜的就是宇宙本身了,可以説宇宙的複雜程度已經超出了我們的思維,對於這種難以理解的存在,未來的人類也只有通過算力無限的量子計算機去慢慢尋找答案。
通過以上的認識我們可以清楚地看到,可控核聚變只是一個能量的保障,而量子計算機才能幫助人類成為宇宙中的王者。考慮到人類目前的狀況,我們可以這樣認為:可展望的未來裏短期內可控核聚變對人類未來的影響會更大,而如果長期考慮,量子計算機對人類未來的影響有着很大的可能會超過前者。對此你們覺得是怎樣呢?