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按潘建伟的逻辑,袁灿伦设计出比“九章”快万亿倍超级量子计算机

量子力学专家袁灿伦,说他按照潘建伟的逻辑,设计了一个比“九章”快万亿亿....倍的超级量子计算机。我读后觉得深受启发,大开眼界,不但花钱极俭,而且大道至简,特向大家推荐如下。

潘建伟的“九章”是模仿高尔顿钉板设计出来的,用来研究光子的随机分布。高尔顿钉板如图一所示,在一个小箱子内壁上均匀钉上钉子。箱子上部入口处放进一些小珠子。珠子落下的过程中碰到每个钉子后,都会以1/2的概率向左或向右滚落,直到滚入底板的某个格子内为止。只要珠子的数目足够多,最后会在底板上堆成一个钟形,称为高斯正态分布。

图1. 高尔顿钉板和高斯正态分布

如果钉子的数目不是很多,可以用数学方法计算每个珠子落到每个格子的概率,得到正态分布的数学形式。但如果钉子的数目很多,珠子落下时的路径就有非常多的可能性。计算量就会非常大,以至于一般的计算机在短时间内无法完成。

量子计算机理论认为,量子计算机具有指数加速功能,可以解决这个问题。图二的盒子是潘建伟“九章”原理模型机,称为玻色采样机。盒子里放置300个反射镜和75个分光镜,分光镜的作用相当于高尔顿钉板箱里的钉子,光子进入分光镜后,要么透过,要么被反射。光子从图2上部的1,1,1处射入,经过盒内反射镜和分光镜的作用,最后从图下部的某个口射出,被光子探测器探测到。根据探测到的光子的数目,就可以判断光子在每个出口处出现的几率。

潘建伟和陆朝阳在200秒内在出口的100个光子探测器上测到43个光子,于是就认为他们的“九章”量子计算机大功告成,计算速度是经典计算机的2的75次方。在200秒内完成了太湖神光超级计算机需要几亿年才能完成的计算工作,实现了量子霸权。

图2. 玻色取样机示意图

袁灿伦先生认为没有必要那样麻烦,他建议做一个大号的高尔顿钉板,里面钉上一万个钉子,分成100排。箱子下部做100个格子。然后从上面开口处撒下一千个玻璃珠子,几秒钟内全部落入底部。分别计算每个格子内的玻璃珠数,立马就得到珠子的高斯正态分布。

由于有一万个钉子,它的计算速度是太湖神光超级计算机的2的一万次方倍,是“九章”量子计算机万亿亿....倍,可以称为超级量子计算机。但由于珠子是宏观物体,因此这个计算机又是经典计算机。于是袁灿伦的经典计算机实现了对“九章”量子计算机的经典霸权,经典计算机重新夺回了计算速度的王者之位。真是物极必反,天道轮回,三十天河东,三十天河西,皇帝轮流做,今天到袁家呀!

这种计算机不要存储器,不要逻辑门,不要集成块,不要编程序,什么都不要,只要一堆钉子和一把珠子。我们还有什么必要像“九章”那样,去摆弄那一大堆劳什子镜子和探测器呢?

袁灿伦先生揭示了超级量子计算机制造秘密,我怕天下英雄会群起而仿之,把量子计算机做成白菜价。因此建议袁先生马上申请专利,否则知识产权难保。但袁先生告诉我不用担心,他这个机子只是一个专用机,只能计算高斯正态分布,不能用来计算其他东西,其他事情他做不了也不想做。因此大家有的是机会,可以按照这种方法,制造出各式各样的专用量子计算机。


我想想也是,天下之大,机会均等,有钱不妨大家赚,有名不妨大家出。比如制造飞机的,就有机会制造出“九天翱翔”量子计算机。目前设计飞机时,要解牛顿力学和空气动力学方程,要考虑气流,温度,压力的变化对飞行速度的影响,要考虑飞机各种奇形怪状的部件在飞行过程中的力学效应。用传统大型计算机来计算相关参数,也是非常困难的事情,几十亿年也算不清楚。现在的做法是,将飞机模型放到风洞中,用强气流吹,测量出各种参数,又快又省事。

按照“九章”的模式,风动实验室就是一台量子计算机,测量参数的过程就是量子计算的过程。而且非常专用,只能用来吹飞机,不能用来吹风筝,做风筝设计就不行。推而广之,凡是太复杂而不能用经典计算机计算,只能通过实际测量来做的,都可以看成量子计算机,而且都满足专用性。

对数学家来说,最实用的就是圆周率的计算。圆周率是无限不循环小数,等于3.141592654.....。它可以用某些公式来计算,但需要宇宙年龄的计算时间。按照潘建伟的理论,用一把卷尺测量一下木桶的周长和直径,二者一除,就算出圆周率大约是3.14。但这没有关系,因为“九章”计算的只是概率,大致相等就可以了。所以卷尺又可称为圆周率量子计算机,但它不是专用量子计算机,而是通用量子计算机,还可以用来计算身高和腰围。

袁灿伦先生对量子力学有非常深的研究,我三十年前在广西师范大学开的全国物理学年会上,就听过他做的量子力学报告,观点新颖,眼光犀利。因此我对他的超级量子计算机的设计深以为然,认为应当给他发一个一顿重的奖牌。诸位网友们,你们怎么看?

来源:德先生,以上文章观点仅代表文章作者,仅供参考,以抛砖引玉!

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