<optgroup id="ugazw"><em id="ugazw"></em></optgroup>
  • <optgroup id="ugazw"><em id="ugazw"></em></optgroup>
    <track id="ugazw"><i id="ugazw"></i></track>

    <ruby id="ugazw"><option id="ugazw"></option></ruby>
    <ruby id="ugazw"><table id="ugazw"></table></ruby>

    <optgroup id="ugazw"></optgroup>

    1. 【九鼎投資未來論壇回顧】即將到來的量子時代

      2017-05-29

      演講人:李淼,中山大學天文與空間研究院院長。

      本文為李淼先生在2017年九鼎投資·未來論壇上的演講(有修訂)。


      我們知道生命技術其實已經到來了,我現在要講的是一個還沒有到來,未來可能還需要二、三十年甚至更久才會到來的時代——量子時代。

      人類的生產模式在過去一萬年發生了四次革命,如果精細的講是六次革命。這些革命都體現在生產力方式的轉變。

      第一次人類變革大約是一萬年前的農業革命,從外出采集和打獵等靠天吃飯的方式,開始轉變為種植農作物、再到馴化動物。智人由此改變了獲取食物的方式,并在那個時代站到了食物鏈的最高端。

      在此之后,人類被捆綁在土地上,每天干活,進入農耕農業時代。時至今日,開始有人反思:農業革命到底能不能算人類進步?我認為,農業革命是進步的。因為即便人類被綁在了土地上,但我們的生產力提高了,而且人口數量因此得到了保障。事實上,農業革命也由三次革命組成。第一次革命是一萬年前開始的馴化動物、種植農作物,第二次是四千年前開始的輕農器時代。到了1500年前出現了鐵器,就進入了第三個階段。

      人類歷史上第二次大的變革是工業革命。工業革命的第一個階段是蒸汽機時代,人類社會從家庭生產走向工業生產。此后,由1866年德國西門子發明發電機開始,人類社會發生了以電力為主的第二次工業革命。仔細梳理,人類歷史從農業革命到第一次工業革命,再到第二次工業革命都是間隔一百年。

      今天的主題是關注物理學。事實上,如果總結一下兩次工業革命的基礎,就是經典物理學。當然,所有工業革命都是復雜的。但如果從物理學的觀點來看,前兩次工業革命主要是能源革命。農業時代主要依靠人力和動物力,比如馬、牛;蒸汽機時代則是化石能源代替人力,實現了人力轉化成機械能力。而后發生的機械革命則使得人類使用的能源以化石能源為主。

      如今,我們回過頭去梳理,人類歷史發展到現在,最重要的我認為是第三次工業革命。這次工業革命發生在上個世紀四五十年代,在1947年第一臺計算機被發明。那臺計算機占地面積比堪比整個大會會場面積且用電量非常大,但這臺計算機開啟了人類的信息時代。

      當然,第三次工業革命期間除了計算機,以及其帶來的信息革命之外還有原子能、生物技術、航空和航天等等,是一個綜合的人類進程。但是,這個過程中最突出的亮點還是物理學。為什么?因為物理學的突破為我們帶來了芯片、帶來了蘋果手機。現在,在美國,基于量子力學的工業產值達到了其工業總產值的70%左右,這是非常嚇人的。這樣意味著,我們現在所有的信息依托的器械都是基于量子力學。如果沒有量子力學就造不出芯片。同樣,我們日常生活中的LED燈泡、發光二極管、以及手機集成電路的主要器件——三極管等等,這些簡單的元器件都是用激光打在二氧化硅上,也與量子力學的發展密不可分,沒有量子力學就沒有激光。

      所以,我認為經典物理學的發展是第三次工業革命的主要基礎。這也是第三次工業革命與之前的人類變革不一樣的地方。物理學的基礎——量子力學,是一百年前才發現的物理學根本規律。

      ?

      即將到來的第四次工業革命

      接下來,我想預言一下第四次工業革命。當然,我們談到工業革命時,物理學不是唯一的推動力。但是,作為一個物理學家,我認為人類歷史上的跨越式革命都與物理學的基礎息息相關。第一次和第二次工業革命跟牛頓力學緊密相關,第三次工業革命中產生的所有元器件則都跟量子力學有關。

      對于即將到來的第四次工業革命,我認為量子力學將成為比前三次更加核心的變革動力。前段時期,我們看到有人發明出來“光子計算機”,能夠達到“5個比特”,已經是非常重大的進步。試想如果未來能出現“50個比特”的量子計算機,那么它的計算能力就能超過目前世界上的任何一部超級計算機。

      那么什么是量子計算?從物理學原理的角度并不好解釋。但可以形象的想象一座迷宮,要求玩家從迷宮左下角進去,然后從右上方出來,而且通道是唯一的。面對迷宮,玩家可以想象出多種通路可能性,但事實上,迷宮只有唯一一條通路可以到達右上方出口,其他都是死路一條。而所謂量子計算,就是我們如果用水來灌迷宮,水是可以走所有的通道,所以一次性就能走通,從左下角灌水肯定從右下角冒出。其他通道都把水堵死了,但是同一時間內,正確的通道一定可以通達目的地。這就是“量子計算”的形象體現。量子計算,事實上就是在平行時間內用量子力學做出計算,并挑出正確的結果。

      “量子計算”最近非常時髦,扎克伯格給他的女兒講量子力學、很多大的網絡公司、科技公司都在投資量子計算。事實上,越來越多人已經關注到量子力學可能帶來的未來。時至今天,越來越多人開始思考,如果量子計算機一旦投入應用到底可以做什么?當然,目前我們還很難想象未來的量子計算會對人類產生什么樣的影響。這就像1947年在美國第一臺計算機剛剛誕生,人們也不可能預知智能手機一樣。

      但是,站在今天,我們可以肯定的是,“量子計算”未來一定會帶來翻天覆地的變化。為什么這么說?假設我有一個300位數字,需要測試到底能不能分解。如果我們用一臺普通計算機來算,要算15年。但是用一臺量子計算機,一秒鐘就可以算出來了。所以,我認為未來的第四次工業革命還是信息時代的革命。信息時代并沒有結束,我們現在看到的阿法狗僅僅是開始。如果量子計算機真正的到來,那時的信息時代將進入一個全新的階段,我認為叫“強人工智能”階段。

      什么叫“強人工智能”?在我看來,阿法狗還不是強人工智能,因為它只是在一個方面打敗了人類。就像汽車,汽車的運行速度比人快,但汽車除了交通運輸還能做其他事情嗎?不能。所以,阿法狗事實上只是在一個方面打敗了人類。而真正的“強人工智能”就是像人類一樣處理所有負責的事情。

      事實上,我個人認為,人類的大腦也可能有量子計算的能力。比如,人腦含有一種磷酸鈣,這種元素在人類的神經元內來回跑。它的量子可以超過一分鐘,可以做量子計算。除此之外,還有一個基于直覺的判斷:我們知道,現在所有的電腦和手機都能實現用戶輸入一個指令便給出一個答案。但是人類不一樣,向人類輸入一個指令,可能得出多個答案。當然,也有人認為,人類大腦只不過是一個非常復雜的經典計算機,只是因為不了解它的編程,所以不能預言計算結果。

      但是,經典計算機盡管復雜并難于預言,它原則上還是可以預言的。一旦搞清楚編程就能實現預言,比如阿法狗。所以,人類不同于經典計算機的地方就在于:人是不可預言的。只要有1%的不可預言性,那么人類就與可預言的編程計算機不一樣。

      基于這樣的判斷,我想做一個更加具體的未來預言:如果現在我們每年增加一倍的摩爾定律,并用于量子計算。那么,要達到千億量子位,還需要27年左右。這就意味著,大概在2300年,普通電腦的摩爾定律將失效,我們的普通電腦不會再進步。但是,也許到2044年,隨著量子位的積累,第四次工業革命就會爆發。

      這樣算下來,人類歷史上的每一次工業革命的確都間隔了一百年的時間。

      讓我們拭目以待,謝謝大家!

      亚洲伊人色久久综合网