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量子计算机（quantum computer），是一种全新的基于量子理论的计算机，遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。在传统计算机中,每个电子元件只能表示?1?或?0?、即?开?或?关?两种状态；而量子则可以同时表示多种状态,这就意味着很少的量子比特就能实现大量经典比特才能完成的计算。?如果一台量子计算机的单次运算速度达到目前民用电脑CPU的级别,那么一台64位量子计算机的速度将是目前世界上最快的?天河二号?超级计算机(每秒33.86千万亿次)的545万亿倍!?
首先量子计算机处理数据不像传统计算机那样分步进行，而是同时完成，这样就节省了不少时间，适于大规模的数据计算。传统计算机随着处理数据位数的增加所面临的困难线形增加，要分解一个129位的数字需要1600台超级计算机联网工作8个月，而要分解一个140位的数字所需的时间要几百年。但是利用一台量子计算机，在几秒内就可得到结果。 系统的某部分发生故障时，输入的原始数据会自动绕过，进入系统的正确部分进行正常运算，运算能力相当于1000亿个奔腾处理器，运算速度比现有的计算机快100倍。?
而量子计算机的计算能力跟其所能控制的量子数量有关，专家预计十年内，超导量子操纵能够做到100个粒子，这样就意味着这量子计算机的计算能力能够达到目前世界所有计算能力之和的100万倍。?
这样的超级计算的能力，能够颠覆目前所有天气预报、金融分析、建筑分析等等。如果将量子计算机运用在在军事方面，一秒钟就能够破译全世界所有的密码。
撰文：博简科学
随着 虚拟现实技术的日益成熟， 一个随着 计算机 应用越来越深入的问题，再一次摆到了人们的面前，那就是：我们的世界以及 我们所在的宇宙， 到底是不是真实的？ 我们有可能是 类似计算机 模拟 出来 的产物吗 ？
有 哈佛大学的哲学家斯特罗姆 甚至 认为 ， 我们百分百生活一个虚拟世界中 。
而 科学家 则 设想 我们生活在一个由超级计算机所模拟出来的虚拟世界中 ， 其 根据在于 ， 一些 不符合常识的客观现实， 在计算机世界却很容易 进行“常识性”验证 ：
比如 ， 为什么 物体运动速度越快时间 就 越慢呢？ 现实中 我们 很难解释 这个问题 ， 但是放在电脑程序中就很好解释 —— 因为 计算机的计算是有上限的，当超出负荷的时候计算机运行速度就会变慢；
又 比如 ，为什么 能量存在一个最小单位，而不是可以无限细分下去的呢？现实中我们无法理解 ，但是 放在 计算机世界 中却容易理解 —— 由于 一个模拟程序不可能拥有无穷的计算能力，为了事物看的更真实、精细，必然会在某一方面出现节约内存或者节约能量的行为， 就像 人开发电脑 游戏 一样，因为考虑到内存容量和cpu运算能力，程序员们不会将画面无限细化， 而是 只要满足人们的视觉需求即可 。
再 比如 ， 为什么 光 速无法突破 ？ 科学家们通过控制各种变量试图让光速突破 300000000m/s 这个极限 ， 但是都失败了，光速成为宇宙中最快的速度。光速无法突破 现实中我们找不到原因，但 在计算机 中 却能找到可能的原因—— 因为 电脑cpu刷新频率是有上限的，光速之所以不能超过上限，有可能是受宇宙这个超级计算机的刷新频率影响，也就是说光速是 宇宙 这个计算机支持的最大速度 。
不仅如此，量子力学各种匪夷所思的结论，大多都可以用计算机技术 给以 解释 。
由此看来，我们生活在一个超级计算机所模拟出来的虚拟世界中的设想 也 不是完全不可能。 但是科学追求的是确定性，提出假设是科学的前提，只有实证才是科学本身。
那么，另一个问题又来了， 从 空间维度 来说 ， 一维是个点，二维是个面，三维是我们的世界， 我们 看到 的世界是个建立在二维空间上的三维投影，但是却被限制在三维世界里 ，如果宇宙实际上是一个三维以上的多维空间，是否意味着我们永远无法实证被我们无意中触摸到的多维世界投影到三维世界的蛛丝马迹？就像蚂蚁作为二维空间生物，永远不会理解我们的眼界。
有物理学家推算宇宙有11维，理论上越往上维越接近 “ 造物主 ” ，因此有人 不得不惊奇地 说 ， 越是深度物理学就越接近神学。
但是 博简科学 认为， 不论是科幻 还是假设，我们需要知道的不是一个明确的答案，而是唤起我们的思考。 科学精神在于理性、怀疑、批判和实证，如果说平行宇宙可以是一种有待实证的假设的话，建立在主观意念中的所谓神学 ， 只 不过 是 一种自我麻痹的幻想而已 ！
博简科学 认为， 我们看到的这个世界应该是最表面的现象，包括我们的世界观，都是来自于我们五种感官的结论。但是视觉、听觉、触觉这类感官一定准确吗？科学告诉我们，肯定不是。 比如红白蓝绿紫 ……任何一个颜色， 都 只 存 在 于视觉当中 ，我们视觉感受到的光 实际上 是一种电磁波，因为电磁波的波长 长短不一，所以我们的视觉 就产生了各种各样的颜色， 而在“原始”的 世界中， 根本不存在颜色。 为了 获得 自己喜欢的颜色， 我们 甚至 愿意 花很多的钱购买 ， 而这种 行为不过是拿钱去买自己的视觉 罢了 。
物质世界中的任何一个运动或静止的物体，都是我们看到的样子吗？
显微镜 可以说明，微观世界下物质与 我们肉眼看到的东西完全不同， 因为它 们是一堆原子分子组成的东西 。 而在量子力学的世界， 它们 则又成为 粒子、波 、或者 不同振动模式的弦 ，它们是高速运动的 ！ 但我们 感官 却无法识别 ，因而 肉眼可见 的物质世界 ， 在我们感官的反映下就成为一种相对静止的固态结构 。 而实际上，我们每时每刻看到的同一人和物都 在 快速 变化 ， 墙壁在磨损，孩子在长大， 我们在变老，每一天我们相处的亲人都是全新的，每一刻，我们的思想意识 都在 外界的反映下发生 裂变 ，因此， 我们的生活 ，实际上 充斥着种种的不确定性。
当有人刚刚认识到 “世界是由波组成的”，波是能量的 震动， 关于波粒三象性的 弦 理论就横空出世 了 ，根据弦理论：宇宙的基本构成要素不是点粒子，也不是二象性的波， 而是有点像细橡皮筋 上下振动的一堆 “ 丝线 ”—— 弦，才是构成原子粒子的超微观组成 的 原始 能量 ！
与其说 世界 是人脑对波的反映， 不如说世界是人脑与 人的 感觉器官对弦的反映， 说到底 ，世界就是由我们的意识组成的， 就像庄周梦蝶， 很难说梦里梦外谁是庄周谁是蝶 ，因为 围绕在我们身边的，实际上都是 通过 我们 的 感官过滤或异化 而 呈现出的 映像 。
值得庆幸的是，人类是同一物种， 我们具有同样的遗传基因，因此我们眼中的场景具有相似 性； 虽然我们的意识由于外界作用的不同呈现出差异化特点，但是认知的结果却大体相同。正是因为相同的环境和 历史 记忆，我们才形成了共同的文化和行为偏好。
只有 在认知结果上 的 最终 相同，我们才 能 拥有和谐相处的可能。 只是，这种认知差异的补足，付出的代价太过惨烈，回眸人类的 历史 ，无不是血泪斑驳的纽带投影。
个人的意识决定个人的行为方式，群体的意识组成共同的行为方式， 人种 的 差别 根本在于 意识 反映的不同，而人类和平相处的终极源泉，在于 意识 的大同。
想要改变一个人的行为方式，只能先改变他的思想，想要改变一个群体、一个 社会 或者说一个国家的行为方式， 也 只能先去改变他们的文化。 但是， 文化是 历史 的记忆，记忆的差异导致意识的差异，不同族群 文化只能是彼此吸引融合的结果， 而 去伪存真的逻辑定力 ，在于 排斥贪婪暴力。
因此， 人类 共同的 文化 ， 只能是有差别的意识记忆 彼此碰撞融合的再生 结果 ，任何一个族群都无法改变得了另一个族群的思想和文化。
和平，寄寓于人类共同的思想意识中，当今天的我们已经在三维的末端窥见四维的一缕光线时， 博简科学 相信，推开 四维之窗 ，那片绚异的 风景已经离 我们不远了！
（ 撰文：博简科学融媒平台）
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我是世源号的签约作者“怜槐”！
希望本篇文章《超级计算机：计算能力的极限_1》能对你有所帮助！
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