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第2章 三代计算机

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    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0.05毫米到0.1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’”