量子力学与区块链攻击 量子力学与区块链攻击的关系

超果 专栏 2023-01-08 235 0

本篇文章主要给网友们分享量子力学与区块链攻击的知识,其中更加会对量子力学与区块链攻击的关系进行更多的解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,记得关注本站!

理解财富

你拥有最宝贵的财富是什么?

阅读引导:

国华建议:请在一个安静的环境下,预留30分钟不被打扰的时间,静心阅读本文。因为文章读起来并不轻松。

正文

如何才能财富自由?

我猜你在某个时候一定问过自己上面这个问题,也许就在此时此刻,它正萦绕在你的心头。

但我在回答你之前,想先问你另外一个问题:

你打算用什么来交换?

很多人一辈子都在想如何发财,但很少想过用什么东西去交换…

而获得财富的基础,就是交换。

时光退回到5000年前

我们来看个例子,假如我们把时光倒退到5000年前的农耕文明时代...

你是个村里有名的鞋匠,但是最近家里的粮食快吃完了,你打算去弄点粮食来,这个时候在你面前有3个选择:

第一:自己种;

第二:去偷、去抢;

第三:做一双鞋子去和需要鞋子且有余粮的人交换;

自己种太慢了,现在播种,等种出来早就饿死了;

去偷、去抢的话风险太高,搞不好命都没了;

还好,你是个鞋匠,可以拿鞋子和别人换粮食啊!

于是,你就做了一双新鞋子,找到了一户有余量的人家,换来了粮食;

又过了两周

天气忽然转凉,眼看马上就要进入冬天了,你发现自己的衣服又破又旧,家里也没有其他厚衣服可穿,因此,你又想要一件新的厚棉衣,怎么办?

你的面前还是3个选择:

第一:自己做一件

但是自己不是裁缝,而且并不知道去哪里搞来布料;

第二:去偷、去抢

嗯,这个风险还是太高了,不敢去…

第三:继续做一双鞋子

然后找到需要鞋子且有多余新衣服的人去交换;

根据上一次的经验,你又如法炮制,很快便拥有了一件新衣服。

发财的机会来了

经过这两件事,聪明的你就发现,只要不断的做鞋子,并且把鞋子做的越来越好,然后交换给其他需要的人,就几乎可以换来任何你想要的东西!

于是,你拼命的做了好多又耐磨、又好看的鞋子,然后不断的跟人去换这换那。

很快,你开始变得越来越“富有”…

所以,获得财富的基础是“交换”。

等等,你可能发现了一个问题

刚才你没选择的第一,第二个方案,不就是没有通过交换而得到这个想要的东西的吗?

如果我真的自己做出来了?或者去偷、去抢没有被抓到的话,那我获得财富的途径不就是没有通过交换吗?

选择第一个方案

看似是自己把需要的东西从无到有的制作出来的。

但其实,你是用了自己的【时间】+【劳动力】+【为了得到种稻谷的种子和做衣服的布料所付出的各种“时间”和“实物”成本】…

因此,同样是需要通过交换得来的。

而且这种效率太低,从原材料收集到加工制作等等都自己来,得用很多的时间去交换,才能得到一件你想要的东西。并且,还可能因为你的不专业而制作失败…

所以,农耕文明之后发展出来的专业化分工的社会协作方式,是整体财富爆发式增长的最核心原因。

那选择第二个方案呢?

看似是空手套白狼的方法,只要不被抓住,就几乎没有任何成本。

但其实,你是用你自己【有可能被抓到的风险】+【常年锻炼出的武力】+【自己可能因此而受的伤】+【为此携带的道具、武器】+【作案的时间】+【去之前的准备、练习的时间】去交换的…

你去偷越多次,你交易出去的被抓到的风险就会越高。因此,一旦被抓到,你受到的刑罚也就会越重;

你交易出去的创伤也会越来越多,因此你可能会伤痕累累;

你为了作案效率能更高,你可能还会苦练偷盗技术、增强武力、购买兵器刀刃…..

如果,你在这条路上越来越专业,作案效率越来越高,从理论上讲,你也可以因此交换到任何你想要的东西,让自己变得富有。

只不过,你为此交换出去的潜在风险越积越多。之后,你可能会需要组建一个团队来帮助自己了,一方面可以提高作案成功率,人多力量大嘛!一方面,还可以通过团队的力量来有效的抵御潜在风险。

不过,这又会增加一笔管理成本,还有作案成功后兄弟们的分赃,这些也是交换筹码

终于,你变成了一名恶名昭彰的“土匪帮老大”….

所以,就算是去偷,去抢,本质上也是一种交换,而且成本并不比做鞋子低。

我们把目光拉回现在

现在你知道了财富的基础是交换,想要获得任何财富,其实都是交换的结果。没有付出,就不可能会有回报。

我们回到开篇的那个问题:

你想要财富自由?那么你打算用什么来交换呢?

既然是交换,那你就得拿已有的东西去换,而且越宝贵的才能交换到越好的东西,对吧?这是很简单的道理。

那么问题来了,什么是你与生俱来便拥有的最宝贵的财富呢?

你拥有最宝贵的财富是什么?

金钱?

金钱本身并不属于你,也是你通过交换得来的。金钱本质上是属于一种方便交换的中介物,比如你还是一个鞋匠,你会做鞋子,你想要吃苹果,然后你就去找需要鞋子的种苹果的人,结果拥有苹果的人都不需要鞋子,或者他觉得一个苹果需要10双鞋子来交换,你怎么办?

于是,货币便诞生了,大家都认同这个叫金钱的东西可以作为所有东西的兑换对象,并且让所有的东西都有一个统一的价值衡量标准。

所以,金钱并不是你的财富,而是你已经交换出去的那部分财富的数字存在形式而已。

时间?

时间其实也并不属于你,它就在你我身边自顾自的往前流走,你无法左右或者使用它,你只能和它做朋友;

身体?

嗯,身体确实可以算作是你与生俱来的财富,你也可以用你这个身体去交换一些东西,比如说提供劳动力或者是其他服务什么的,但是这并不是你最宝贵的财富,因为身体会慢慢老去,能交换的价值也会越来越低,而且用身体交换得来的财富量很有限;

大脑?

不会思考和没有创造力的大脑是没有价值的,而你有没有思考过,你的思考能力、创造力又是如何获得的呢?是不是也是通过某种交换形式获得的?交换出去的是什么呢?

那到底什么才是你拥有的

最宝贵的财富?

答案是:注意力

啥?为啥是注意力?注意力怎么会是我的财富呢?

我们来举几个例子简单说明一下

比如说,你想赚钱

在当今这个社会,最简单的方式就是去工作,所谓的勤劳致富。但你只是在办公室里坐一天是没用的,你会因为没有任何产出而被开除,你得把你的注意力集中在需要完成的事情上,然后用自己的经验、学识去解决问题,再用你完成的工作去兑换工资收入。

那你的经验和学识又是怎么来的呢?

对了,就是你曾经用注意力在课堂上,在工作中兑换而来的。

再比如说,你想拥有一段良好的亲密关系?

那你就得把你的注意力放到伴侣身上,关注ta,关心ta,而不是只把身体和金钱给对方,留下自己的灵魂在外面随风飘摇,那是换不来长久的幸福的。

最终,你的一切价值创造活动,都将是由你的注意力交换而换来的。

想一想,唯一你与生俱来的,你可以自主控制的,并且还能拥有生产力的,除了注意力,还有什么?没了!

注意力,是你拥有最宝贵的财富!

注意力的财富价值有多大?

在量子力学中有一个非常著名且诡异的实验:“双缝干涉实验”,相信你在高中的物理课上一定有印象,这个实验排在了世界十大物理实验之首。

实验形式如上图,具体过程在这里就省略了,你可以自行百度,为了简化烧脑的数学证明部分,我直接说结果:在你不做任何观测的时候,光是以波的形式存在的,但当你用任何的方式观测的时候,光又变成了粒子形态!

换句话说,你观测的这个行为本身,影响了客观事物!

而我们世界上所有的物质都是由基本粒子组成的,那么是否也就意味着在现实世界中,我们的注意力,观察事物的这个行为,同时也影响到了被看到的事物本身?

荒谬而又千真万确

确实是这样的,特别是在互联网的时代,已经把这种效应给数据化了。

比如,你阅读一篇公众号文章,文章的底部就会记录【阅读数+1】,而如果这篇文章获得了非常多的阅读量,那么他就可以把你们的这些注意力所产生的阅读量,打包一起卖给广告商。

现在一条10000左右阅读量的文章,大约价值8000元,换句话说,你只是看了文章一眼,其实就帮助到对方增加了0.8元收入!而如果大家都不看这家公众号发的文章,这个公众号也很快会走向衰亡......

所以,你看一眼,它生,你不看,它死,你的关注与否,切切实实影响到了对方的收入,乃至生死….

别人关注你也会有类似的效果:

如果有一位美女,每天把她的大部分注意力放到你身上,你就会有幸福的感觉,并可能因此而收获一段甜蜜的爱情;

而如果有几十万人在关注你的动态,那你可能已经成为了一名网红,会有大批商家排队给你送钱;

这就好比你是一个在不断发射能量的超人,当你的注意力关注到什么的时候,就是在给它输送能量,你就是在改变着它。

你是如何花费注意力的?

那么你现在回想一下,你平时把自己这个最宝贵的注意力发射到哪里了呢?

第一种情况:浪费掉

比如有些人,走在大街上看到一群人围在一起,就不自觉的会凑过去看看发生了什么…..其实你稍微用脚趾头想一下就知道,肯定是和你没关系的事...

还有些人喜欢八卦,某某明星出糗了!某某明星出轨了!某某明星出事了!…. 然后就开始疯狂百度整件事情的前因后果,恨不得把和这件事情相关的,和这个人相关的所有细节全部收集齐全,然后到处和人透露你所知道的“幕后消息”….俗称吃瓜群众,闲得慌…

还有些人,整天谈论国际局势,国家大事,一会儿伊拉克的战争局势,一会儿我们国家的宏观经济最大症结,一会儿应该出台一个什么政策来抵御房地产的泡沫…各种诸葛亮在世,仿佛所有国际难题都能在他们的谈笑间灰飞烟灭…

这些事,要么是离你太远,要么是你无法影响的事,你的注意力甚至根本触及不到他们,就像是把这份能量射向了天空,完全被浪费掉了。

第二种情况:被收割

既然你的注意力那么值钱,那么一定会有人利用这个来赚取暴利。

在美国有一本畅销很多年的书,书名就叫做《注意力商人》,非常赤裸裸的告诉你,对,我就是要把你的注意力以极低甚至免费的价格收割过来,然后高价卖出,赚取暴利!

书中列举了一系列的方法论,目的就是要想尽一切办法把你吸引过来,并且留住你,让你看上瘾!比如越低俗的内容,越反常的谣言,越可怕的消息….越能吸引你的注意力!

真不真不重要,对不对不重要,你看不看才重要!

你看的报纸、看的电视节目、综艺节目、浏览的网页、追各种剧、阅读公众号….这些看似免费的内容不断的围绕在你的周围,几乎无死角的对你进行轰炸,24小时全天候的争夺着你的“注意力”。

一旦吸引到了你的注意力,马上就被无情的收割掉,然后和其他一起被收割的注意力打包卖给广告商,谋取暴利!

为什么现在一个拥有100万粉丝的微信账号、微博账号那么值钱?

因为一旦你选择了关注某个公众账号、微博账号,就意味着对方已经锁定了你未来部分确定性的注意力。

那么,既然可以几乎肯定你未来的某部分注意力会来到我这里,甚至多次来到我这里,那么我自然可以把这部分未来确定的收益,以更高的价格打包出售。

第三种情况:被利用

你在互联网上的任何注意力投放,几乎都会被完整的储存下来,并通过对你的大量注意力轨迹进行分析,这样我们就能够更了解你,知道你更愿意把注意力花费在什么内容上,那么我们就可以针对你投放更多这方面的内容给你看,继续收割你更多的注意力…

或者把这个分析结果直接卖给其他商家,告诉他们你爱看这些内容,他们就可以用这些定向内容去更高效的收割你的注意力….这个就是大数据分析。

既然你的注意力,会对被关注的事情产生客观影响,那么我们是否就可以利用这一点,故意让你看到我们想让你看的东西,并达成我们的目的?

答案是:当然的。

比如,2016年的美国大选,特朗普就利用社交网络和大数据分析技术,对于某些还处在摇摆阶段的选民刻意投放有倾向性的内容,导致选举向更有利于自己的方向发展…

因此,在这样的一个注意力稀缺的时代,你不珍惜,自然有人会“替你珍惜”,你不管好自己的注意力,你的注意力就就会随时被其他人收割,利用….

你每天的注意力固定就只有那么多,从这点望去,其实所有人都很公平。最终,你的一切价值产出,都将是由你的注意力交换得来的,所以,人和人财富的不同,究其根源,都是由每天如何分配注意力的去向所决定的。

无法有效管理好自己的注意力,结果可能不仅限于是将自己最宝贵的财富拱手送出,让别人收割和利用,甚至可能导致更严重的后果:国内曾对1292名违法犯罪青少年调查,发现其中有978名学龄期曾被诊断为多动症,患病率为75%。部分病例成年后,还留有性格和行为缺陷,这就是注意力缺陷障碍(ADD)。

所以,如何管住自己的注意力,如何把你最宝贵的注意力投放到最有价值的去处,长期积累下来所导致的财富差距、生活品质差距可能有数百、数千甚至数万倍以上!

应该如何花费你的注意力?

那我们应该将我们的“注意力”花在哪里呢?

一、人际关系,特别是亲密关系

建立自己的人脉圈可以提高自己调动资源的能力,现在的很多机会往往都不是一个人的力量可以抓住的,而是需要团队协作,需要资源支持的。

因此,你日常生活中就需要去有意识的将你的注意力“投资”到这些人脉关系中,至于具体什么方法,这个我们以后会讲;

还有就是亲密关系,如果你把所有的注意力都花在对外的工作上,而很少放到家庭和亲密关系上,那么亲密关系的恶化几乎是必然的,而亲密关系的破坏,对你所有其他方面的影响几乎可以说是毁灭性的重创!

二、新趋势

趋势的力量,在大多数情况下远远大于个人的力量,这个以后我们详细讲到。

关注新趋势的目的并不一定是为了寻找新的机会,而是不做井底之蛙。

避免自己有一天发现一个看似是“机会”的机会,然后舍生忘死的投入其中,殊不知这些别人早就做过,并且已经宣告失败了;

或者你看到的这个机会,其实它已经落后了;

又或者你看到的这个机会,其实已经有很多人都参与其中,你只是许多随大流中的渺小一员。你若对此有的只是一腔热血,而缺乏必要的专业素质和资源支持(比如近期很火热的区块链),那么结局除了当个炮灰,几乎没有其他可能。

三、聚焦当下

聚焦你的工作或者能产生价值的这件事情上….这点不必我多说

四、自己的成长

这也是最最重要的一点:你应该把剩下的所有注意力,都花在“自己的成长”上!

为什么最多的注意力要花在自己的成长上?不是应该是当下的工作和能产生收益的事情上吗?

人和人的注意力所产生的效果是不同的,是有能量密度高低的。

你关注到“新能源汽车”这个行业上,和马云爸爸关注到“新能源汽车”这个行业上,对这个行业所产生的影响都是有数量级的差别的。

经常听到有句话叫做:“隔行如隔山”,意思是说跨行是件很困难的事,但是在如今这个时代,我们却经常听到“跨行打劫”,“跨界创业”等的成功案例,为什么?现在行业与行业之间的鸿沟变小了吗?

并不是,你去查一下这些跨界打劫、跨界创业成功的人都有些什么共性?

他们都是自身“能量很强大”的人。他们在跨界之前就已经获得过成功,他们的经验、能力、学识,积累的资金、资源、人脉,都能为他的注意力附能。他一天也只有24小时,但同样是一分钟的注意力所产生的能量就要大很多。因此他们跨界成功率也变得比普通人要高出很多!

那你如何也能成为一个

能量很强大的人呢?

将注意力投射到自身成长上,就会提升自己的能量密度。

比如,每天看一小时书,来丰富自己的知识面;

比如,每天写一篇日记,总结一下今天的得失;

比如,每天写一篇分享,把自己的所学吐出来,帮助别人的同时,巩固自己的学识...

一开始这种方式,可能会效果很微小,不明显,甚至根本察觉不到变化:我只是今天多了1小时看书嘛,我并没有发生什么变化呀,我还是我,是不一样的烟火~

但是,注意力能量密度的提升是符合指数增长的特质的。你每次的投入,都会带来微小比例的增长,虽然比例很小,哪怕每次只增长1%,但如果坚持1年,你的能量密度会增长多少倍呢?

37.8倍!

对的,每天只是多看一小时书,每天只是进步一点点,哪怕只有1%,一年之后,你比你之前的自己厉害了38倍!

因此,最终人与人的差别不是我们通常感觉的只有数倍的差别,而实际上是数量级的差别,是数百倍乃至数万倍的差别!

最可怕的事情莫过于

比你优秀的人,还比你更努力!

将注意力尽量都花在自我成长上,你将会获得最高的投入产出比,这也许是你这一生听到的最重要的一条建议。

而那些整天管不住自己的注意力,将它们随意浪费掉,被别人收割掉,被别人利用….而从不把注意力放到自己身上的人,如果他们能获得成功,那么天理何在?

我们再次回到本章开头的那个问题:“我如何才财富自由呢?”

答:用你的全部注意力来交换吧!

廿一世纪初——我们应当期望基本理论上的巨大突破

廿一世纪初——量子力学与区块链攻击我们应当期望基本理论上的巨大突破

周剑铭

        历史似乎经历着神话、传说、哲学、宗教、知识、政治、经济和技术等等的重大转折量子力学与区块链攻击,当廿一世纪廿年代快结束时,我们发现,这个世纪初承继上世纪电子计算机和互联网的成就,是以移动网、人工智能、量子计算机、区块链爆发的标志对应于上世纪初的相对论(1915)、量子力学(1925)、信息论(1948)的突破的。上世纪初首先是在理论上的重大突破继之以技术上的重大成就,但这个世纪初在技术领域中的领先爆发却一直存在着基本理论背景的不安,比如,以“机器学习”为代表的人工智能虽然风光无限,但一直无法建立自己的基本机理理论,无法具有自己的不同于“电子计算机”的“人工智能”的本质性;“量子计算机”虽然被寄予了无限的热情,但无法与上世纪产生的量子力学铨释建立可信、可靠的理论关联;区块链已经激发了广泛的投资热潮,但与现行的制度机㓡的剧烈冲突正在迫切地寻求解决之路;移动网之后的个人虚拟化将会是一个什么样的社会?这已经不能再由电影剧本来回答了。

       对于人类来说,廿一世纪的突破需要世界观的、基本认识论的转折,需要自近代人类社会所发生的一系列转折的承继和所有人文、科学、技术成果的再整合,需要人类自新的觉醒,这一切似乎无庸置疑,因为这是认识和思想领域中的事实,很多有识之士已经发出这样的呼吁,但最基本的困难却是,我们不知道如何去做这种从来没有过的理论! 把技术先发作为国家战略是今天的大国意识,如工业4.0等等,但技术对社会的影响和人的关系却不是一个技术问题,而是更基本或更根本的理论问题。把理论作为国家意识今天只有一个大国,这种理论立国的大国意识能否再次成为廿一世纪的突破,是真正的历史挑战与机遇。

      上世纪初的科学突破发生在条件简陋的个人实验中,“思想试验”成为了最有力的研究方式,光谱学研究和原子辐射积累的观察数据以及个人之间的讨论与通讯的场景是今天难以复原的,1927年第五次索尔维会议照片成了现代科学史上的一个标志,所有这些结果产生了廿世纪辉煌的工业经济。但本世纪初的场景完全不同,成亿的资金,数百人的团队、金碧辉煌的设备、几千人的会议、数十万人的展会,媒体的欢呼、工业家期望、金融家的热切、国家的关注……,但这些后面的背景却深暗不明,没人知道头羊前面是否断崖……,最前沿领域中偶尔发声的质疑几乎无人正面应对。人工智能自身的本质性和ANN机理等问题在计算机的确定性和“炼金术”的荒唐之间躲躲闪闪,当前量子计算机“”的“起步性研究”已经以所许诺的巨大的计算能力出售,当我们还不知道比特币的价值性质为何时,区块链激发的投资热情就在扰乱着所有的投资人和企业家不安的神经……,所有这些时以“泡沫”、时以“创新”贴标的旋风使人丧失方向感,不知身在何处。这种困惑似乎是那个无解问题的现代模糊身影:我们是谁?从何而来?向何而去?

      人们不禁要问,与上世纪初相比的进步和发展相比,廿一世纪初有何不一样?这是一个迫切但很难简单回答的问题,局限于任何一种视角、一个观点、一个学科或一个论域的研究都无法回答这个近代以来积累的所有困惑的大问题,但我们至少可以把哲学性的高度降低到科学哲学和科技发展史的高度上,因此可以将这样地思考:把对廿一世纪初突破性发生的研究放在与上世纪初科学理论的大突破上去作对比。

      我们不是泛泛地去讨论一般科学理论(包括前沿技术)与基本技术(包括技术理论和工业化的先进技术)之间的关系,而是则重基本科学思想、思潮和基本学科学理论的具有历史性突破的“大理论”,如中世纪以来的物理经典理论、上世纪的相对论、量子力学、信息论等;而“基本技术”则指上世纪以来出现的电子计算机、互联网(包括移动网)、云技术、虚拟现实技术、人工智能、量子计算研究等。在这样一种观察角度上,我们就会看到,与上世纪初的科学理论大爆发和继之的大技术实现相比,本世纪初,是以技术上大进展和基本理论上的困惑而引起人们特别注意的。

      科学上的基本理论和机理实际上是以时、空为最基本的框架的体系性理论,如相对论就是对牛顿力学体系的突破,量子力学是对与经典物理世界完全不同的物理现象的铨释性理论,信息论是对传统知识形式和内容的基础的更新,这些科学理论成就只是在依其后的大技术而结出改变世界的成果;与此不同,网络和虚拟世界、人工智能等则是以技术上的巨大突破和成果迅速进入今天的社会生活,基本理论上存在的困难只在少数前沿科学家中被特别注意和论争。

      从试验室技术上看,人工智能方兴未艾,量子通信和量子计算风光无限,在这些前沿上,只要有钱和热情,的确可以奉行“干什么都行”(费耶阿本德),飞机确实就是这样飞起来的。但试验室技术是否和如何转化为大工业应用技术,则是一个“不确定性问题”,登月不是直接从相对论发展出来的,“核磁”(NMR )也不是量子力学的直接应用,甚至对这种距离现象的一些专科性理论研究,如“技术创新经济学” 也只是一门发展中的不完善学科,而且这种角度上的观察和研究常常充满了对立性的论争。所有这些情况暗示背景上的基本理论的缺泛可能存在的巨大风险。人们常说“挑战也是机遇”,这对个别性的智慧不能理解为全球性的战术与战略的统一。

       历史经验或许具有保守性,但与本质的不确定性比较起来,这应当作为避免承受不起的风险的可接受代价。所以如果要简单性地提问廿一世纪初突破何在,我们可以在对比廿世纪的历史的基础上说,我们应当期望基本理论上的巨大突破。

强大的量子计算机可以破解加密并解决经典计算机无法解决的问题

强大的量子计算机可以破解加密并解决经典机器无法解决的问题。虽然目前还没有人成功制造出这样的设备量子力学与区块链攻击,但最近我们看到量子力学与区块链攻击了进步的步伐——那么量子力学与区块链攻击,会是新的一年吗?目前,注意力集中在一个被称为量子霸权的重要里程碑上:在合理的时间范围内,量子计算机能够完成经典计算机无法完成的计算。

谷歌在2019年首次使用具有 54 个量子位(常规计算位的量子等价物)的设备来执行称为随机抽样计算的基本上无用的计算,从而实现了这一目标。2021 年,中国科学技术大学的一个团队使用 56 个量子比特解决了一个更复杂的采样问题,后来又用 60 个量子比特将其推得更远。

但IBM 的Bob Sutor表示,这种跨越式 游戏 是一项尚未产生真正影响的学术成就。只有当量子计算机明显优于经典计算机并且能够解决不同问题时,才能实现真正的霸权,而不是目前用作基准的随机抽样计算。

量子力学与区块链攻击他说,IBM 正在努力实现“量子商业优势”——在这一点上,量子计算机可以比传统计算机更快地为研究人员或公司解决真正有用的问题。Sutor说,这还没有到来,也不会在新的一年到来,但可以预期在十年内。

量子软件公司Classiq的联合创始人Nir Minerbi则更为乐观。量子力学与区块链攻击他认为,新的一年将在一个有用的问题中展示量子霸权。

还记得第一辆电动 汽车 问世的时候吗?它们对于开车去杂货店很有用,但也许不适合开车300公里送孩子上大学。就像电动 汽车 一样,量子计算机会随着时间的推移变得越来越好,使其在更广泛的应用中发挥作用。

解决实际问题存在许多障碍。首先是设备需要数千个量子比特才能做到这一点,而且这些量子比特也必须比现有的更稳定和可靠。研究人员很可能需要将它们分组在一起,以作为单个“逻辑量子比特”工作。这有助于提高保真度,但会削弱规模的改进:数千个逻辑量子位可能需要数百万个物理量子位。

随着时间的推移,量子计算机会变得更好,在一系列应用中变得有用

研究人员还致力于量子纠错,以在出现故障时对其进行修复。谷歌在2021年7月宣布,其Sycamore处理器能够检测并修复其超导量子比特中的错误,但执行此操作所需的额外硬件引入的错误多于修复的错误。马里兰州联合量子研究所的研究人员后来设法用他们捕获的离子量子比特通过了这个关键的收支平衡阈值。

即便如此,现在还为时过早。如果通用量子计算机在新的一年解决了一个有用的问题,那将是“相当令人震惊的”。在任意时间内保护单个编码的量子位,更不用说对数千或数百万个编码的量子位进行计算了。

量子计算机需要多大才能破解比特币加密或模拟分子?

预计量子计算机将具有颠覆性,并可能影响许多行业领域。因此,英国和荷兰的研究人员决定 探索 两个截然不同的量子问题:破解比特币(一种数字货币)的加密以及模拟负责生物固氮的分子。研究人员描述了他们创建的一种工具,用于确定解决此类问题需要多大的量子计算机以及需要多长时间。

这一领域的大部分现有工作都集中在特定的硬件平台、超导设备上,就像 IBM 和谷歌正在努力开发的那样。不同的硬件平台在关键硬件规格上会有很大差异,例如运算速率和对量子比特(量子比特)的控制质量。许多最有前途的量子优势用例将需要纠错量子计算机。纠错可以通过补偿量子计算机内部的固有错误来运行更长的算法,但它是以更多物理量子比特为代价的。从空气中提取氮来制造用于肥料的氨是非常耗能的,改进这一过程可能会影响世界粮食短缺和气候危机。相关分子的模拟目前甚至超出了世界上最快的超级计算机的能力,但应该在下一代量子计算机的范围内。

我们的工具根据关键硬件规格自动计算纠错开销。为了让量子算法运行得更快,我们可以通过添加更多物理量子位来并行执行更多操作。我们根据需要引入额外的量子位以达到所需的运行时间,这严重依赖于物理硬件级别的操作速率。大多数量子计算硬件平台都是有限的,因为只有彼此相邻的量子位才能直接交互。在其他平台中,例如一些捕获离子的设计,量子位不在固定位置,而是可以物理移动——这意味着每个量子位可以直接与大量其他量子位相互作用。

我们 探索 了如何最好地利用这种连接遥远量子位的能力,目的是用更少的量子位在更短的时间内解决问题。我们必须继续调整纠错策略以利用底层硬件的优势,这可能使我们能够使用比以前假设的更小的量子计算机来解决影响深远的问题。

量子计算机在破解许多加密技术方面比经典计算机更强大。世界上大多数安全通信设备都使用 RSA 加密。RSA 加密和比特币使用的一种(椭圆曲线数字签名算法)有一天会容易受到量子计算攻击,但今天,即使是最大的超级计算机也永远不会构成严重威胁。研究人员估计,一台量子计算机需要的大小才能在它实际上会构成威胁的一小段时间内破解比特币网络的加密——在它宣布和集成到区块链之间。交易支付的费用越高,这个窗口就越短,但可能从几分钟到几小时不等。

当今最先进的量子计算机只有50-100个量子比特。“我们估计需要30[百万] 到3亿物理量子比特,这表明比特币目前应该被认为是安全的,不会受到量子攻击,但这种尺寸的设备通常被认为是可以实现的,未来的进步可能会进一步降低要求。比特币网络可以对量子安全加密技术执行‘硬分叉’,但这可能会由于内存需求增加而导致网络扩展问题。

研究人员强调了量子算法和纠错协议的改进速度。四年前,我们估计捕获离子设备需要 10 亿个物理量子比特才能破解 RSA 加密,这需要一个面积为 100 x 100 平方米的设备。现在,随着全面改进,这可能会显着减少到仅仅 2.5 x 2.5 平方米的面积。大规模纠错量子计算机应该能够解决经典计算机无法解决的重要问题。模拟分子可应用于能源效率、电池、改进的催化剂、新材料和新药的开发。进一步的应用程序全面存在——包括金融、大数据分析、飞机设计的流体流动和物流优化。

什么是量子启示录?

想象一个加密的秘密文件突然被破解的世界——这就是所谓的“量子启示录”。简而言之,量子计算机的工作方式与上个世纪开发的计算机完全不同。从理论上讲,它们最终可能会比今天的机器快很多很多倍。这意味着面对一个极其复杂和耗时的问题——比如试图解密数据——其中有数十亿的多个排列,如果有的话,一台普通的计算机需要很多年才能破解这些加密。但理论上,未来的量子计算机可以在几秒钟内完成这项工作。这样的计算机可以为人类解决各种问题。英国政府正在牛津郡哈威尔投资国家量子计算中心,希望彻底改变该领域的研究。

一种用于量子计算的新语言

Twist是麻省理工学院开发的一种编程语言,可以描述和验证哪些数据被纠缠在一起,以防止量子程序中的错误。时间结晶、微波炉、钻石,这三个不同的东西有什么共同点?量子计算。与使用比特的传统计算机不同,量子计算机使用量子比特将信息编码为0或1,或两者同时编码。再加上来自量子物理学的各种力量,这些冰箱大小的机器可以处理大量信息——但它们远非完美无缺。就像我们的普通计算机一样,我们需要有正确的编程语言才能在量子计算机上正确计算。

对量子计算机进行编程需要了解一种叫做“纠缠”的东西,这是一种用于各种量子比特的计算机,它可以转化为强大的能量。当两个量子位纠缠在一起时,一个量子位上的动作可以改变另一个量子位的值,即使它们在物理上是分开的,这引起了爱因斯坦对“远距离幽灵动作”的描述。但这种效力同样是弱点的来源。在编程时,丢弃一个量子位而不注意它与另一个量子位的纠缠会破坏另一个量子位中存储的数据,从而危及程序的正确性。

麻省理工学院计算机科学与人工智能 (CSAIL) 科学家旨在通过创建自己的量子计算编程语言 Twist 来解开谜团。Twist 可以通过经典程序员可以理解的语言来描述和验证量子程序中纠缠了哪些数据。该语言使用一个称为纯度的概念,它强制不存在纠缠并产生更直观的程序,理想情况下错误更少。例如,程序员可以使用 Twist 表示程序作为垃圾生成的临时数据不会与程序的答案纠缠在一起,从而可以安全地丢弃。

虽然新兴领域可能会让人感觉有点浮华和未来感,但脑海中浮现出巨大的金属机器的图像,但量子计算机具有在经典无法解决的任务中实现计算突破的潜力,例如密码学和通信协议、搜索以及计算物理和化学。计算科学的主要挑战之一是处理问题的复杂性和所需的计算量。经典的数字计算机需要非常大的指数位数才能处理这样的模拟,而量子计算机可能会使用非常少量的量子位来做到这一点——如果那里有正确的程序。 “我们的语言 Twist 允许开发人员通过明确说明何时不得与另一个量子位纠缠来编写更安全的量子程序,”麻省理工学院电气工程和计算机科学博士生、有关 Twist的新论文的主要作者 Charles Yuan 说. “因为理解量子程序需要理解纠缠,我们希望 Twist 为开发语言铺平道路,让程序员更容易应对量子计算的独特挑战。”

解开量子纠缠

想象一个木箱,它的一侧伸出一千根电缆。您可以将任何电缆从包装盒中拉出,也可以将其完全推入。

在你这样做一段时间后,电缆会形成一个位模式——零和一——取决于它们是在里面还是在外面。这个盒子代表了经典计算机的内存。该计算机的程序是关于何时以及如何拉电缆的一系列指令。

现在想象第二个外观相同的盒子。这一次,你拉一根电缆,看到它出现时,其他几根电缆被拉回了里面。显然,在盒子内部,这些电缆不知何故相互缠绕。

第二个框是量子计算机的类比,理解量子程序的含义需要理解其数据中存在的纠缠。但是检测纠缠并不简单。你看不到木箱,所以你能做的最好的就是尝试拉动电缆并仔细推理哪些是纠缠的。同样,今天的量子程序员不得不用手推理纠缠。这就是 Twist 的设计有助于按摩其中一些交错的部分。

科学家们设计的Twist具有足够的表现力,可以为著名的量子算法编写程序并识别其实现中的错误。为了评估Twist的设计,他们对程序进行了修改,以引入某种对于人类程序员来说相对不易察觉的错误,并表明Twist可以自动识别错误并拒绝程序。

他们还测量了程序在运行时方面的实际执行情况,与现有的量子编程技术相比,它的开销不到4%。

对于那些担心量子在破解加密系统方面的“肮脏”名声的人来说,Yuan 表示,目前还不清楚量子计算机在实践中能够在多大程度上实现其性能承诺。“在后量子密码学方面正在进行大量研究,这些研究之所以存在,是因为即使是量子计算也不是万能的。到目前为止,有一组非常具体的应用程序,人们在这些应用程序中开发了量子计算机可以超越经典计算机的算法和技术。”

重要的下一步是使用Twist创建更高级别的量子编程语言。今天的大多数量子编程语言仍然类似于汇编语言,将低级操作串在一起,没有注意数据类型和函数等东西,以及经典软件工程中的典型内容。

量子计算机容易出错且难以编程。通过引入和推理程序代码的“纯度”,Twist 通过保证一段纯代码中的量子位不会被不在该代码中的位更改,朝着简化量子编程迈出了一大步。 这项工作得到了麻省理工学院-IBM 沃森人工智能实验室、国家科学基金会和海军研究办公室的部分支持。

【注释. 量子计算机】

量子计算机是一种直接利用量子力学现象(如叠加和纠缠)对数据进行运算的计算设备。量子计算背后的基本原理是量子属性可以用来表示数据并对这些数据执行操作。

尽管量子计算仍处于起步阶段,但已经进行了一些实验,在这些实验中,量子计算操作是在非常少量的量子比特(量子二进制数字)上执行的。实践和理论研究都在继续进行,许多国家政府和军事资助机构支持量子计算研究,以开发用于民用和国家安全目的的量子计算机,例如密码分析。

如果可以建造大规模的量子计算机,它们将能够比我们目前的任何经典计算机(例如 Shor 算法)更快地解决某些问题。量子计算机不同于DNA计算机和基于晶体管的传统计算机等其他计算机。一些计算架构(例如光学计算机)可能会使用经典的电磁波叠加。如果没有一些特定的量子力学资源,例如纠缠,推测不可能超过经典计算机的指数优势。

朱嘉明:《量子时代和数字经济2.0》推荐序

数字资产研究院学术与技术委员会主席、经济学家朱嘉明教授为韩锋博士新著《区块链国富论》作序。本公众号特此刊出,分享给各位读者。

“没有人预测到在21世纪的第一个二十年,量子科学和技术的发展曲线,与区块链和加密数字货币,DiFi曲线,呈现出交集的态势。但是,这一切实实在在发生了,确实在改变人们传统的财富观念,改造财富结构,重塑财富形态。”

——朱嘉明

正文:

韩锋和他的团队新作《区块链国富论》即将付梓,同时英文本也即将在美国出版,书名为《The Wealth of Quantum Era》,翻译为中文是“量子时代的财富”。对此相当欣慰,并愿意为中文版的《区块链国富论》做推荐序言。

《区块链国富论》书名,将“区块链”和“国富”连接在一起,面临很大的挑战,因为需要回答为什么“区块链”可以导致和创造新的“国富”?对此,本书确实给出了这样的答案:在数字经济和量子时代互动的新时代,就是新的数据财富共识的时代,“量子力学大数据实在观”将全面取代“牛顿力学小数据世界观”,财富不再是物,至少不仅仅是物,财富成为信用资源演变的一种形态,而支持和实现全球信用共识的就是区块链。所以,现在需要更新“财富”的传统观念,“财富的概念是否能跟上时代,能决定一个人的生存状况和 社会 地位,甚至一个国家民族的未来”。

作者引用了亚当·斯密,哈耶克和复杂经济学创始人布莱恩·阿瑟。布莱恩·阿瑟的思想与亚当·斯密,哈耶克是相通的。从整个人类财富共识的 历史 上看,大部分时间财富共识是是靠去中心化的自由市场达成的。只是布莱恩·阿瑟认识到,虽然市场经济的本质就是分工的持续延伸和扩大,以及交易的庞大、分散和随机,但是,市场最终可以成为计算的对象,一个计算体,一个非中心化的运算体系,“从这种角度来看,经济成为了一系列事件中程序性地发展的系统,它变成算法驱动的。”布莱恩·阿瑟虽然没有直接提及区块链,但是,区块链就是一种程序化的算法结构,可以为高度复杂经济活动的提供技术性信用基础。

在2008年之前,提出财富就是一种非中心化的“信用共识”,尽管人类经济史可以提供很多证明,人们还是很难接受的。第一代互联网 TCP/IP 协议,建立了数据大规模的无障碍的流通基础结构。更为重要的则是私钥签名技术的突破,为解决了数据的所有权奠定了底层技术基础。2008年比特币的诞生,证明了以区块链所支持的“信用共识”可以成为财富的基础,甚至直接成为财富。中本聪的 历史 地位“在于发现了一个真正可以去中心化的模式来发行货币——就是比特币,利用一个分布式的计算来达成财富共识”。“比特币树立了人类达成财富共识 历史 上一个新的里程碑 ”。进一步分析,比特币就是基于区块链的一种财富形态,满足了本书所提出的“财富共识”的六个基本条件:(1)资产确权;(2)全网记账信息公开;(3)交易大规模化;(4)符合全球极客价值观;(5)锚定总量有限稀缺和全网挖矿算力;(6)非中心化的分布式计算。

本书特别希望读者注意到 “去中心化金融DeFi达成财富共识”,依靠分布式计算提供现在银行体系提供的金融服务,达成新的财富共识,特别是“以太坊上 DeFi 生态”。“这一波 DeFi 的兴起,让人们看到了区块链去中心化计算世界中,对应银行服务的各种功能应用开始雨后春笋般的发展,像英国工业革命之后的银行业为全球形成新的财富共识的巨浪已经看到端倪,这一次的舞台,是全球数字经济”。本书还试图解读IPFS现象,提出Filecoin很可能是未来建设新互联网WEB 3.0的赛道上的“为去中心化存储的标杆”。

无论如何,作者提出的“数据资产化浪潮”概念,以及对“全球区块链财富共识的熊牛周期”分析,是有前瞻意义的。在作者看来,比特币从几美分到数万美金(2018 年),是一个财富共识的形成的过程,人们最终习惯了期间的熊牛和牛市周期性波动。“ 历史 上形成黄金这样的财富共识几乎需要上千年,但比特币几乎十年就完成了,所以这是一个全新的财富共识时代”。

在《区块链国富论》的第六章,集中讨论了什么是牛顿力学的实在观和量子力学的实在观。在作者看来,牛顿力学局限性:“牛顿力学认为宇宙是由孤立原子构成的,原子除了相互作用没有其他内在联系,原子会确定性的处于时空的位置,而且运动遵循确定性的轨道,轨道由牛顿三大定律决定的”。牛顿力学为工业革命奠定了基础。后来法国著名的数学家拉普拉斯,把牛顿力学拔高到一个至高无上的地位。“拉普拉斯妖”的理念为中心化思维,即“相信存在一个至高无上的神明大脑”提供了理论依据。如今,工业革命已经远去,人类继进入后工业化 社会 之后,迅速进入信息 社会 ,数字经济成为主要经济形态,所以,牛顿力学的实在观需要,也必须为量子力学的实在观。因为量子力学的实在观,不仅仅是某种描述微观世界的理论,应该是未来我们理解整个宇宙世界的基础。不仅如此,“量子的实在观和大数据能为我们揭示传统牛顿力学无法揭示的那部分原来看不见的整体关联的世界,这为未来全球财富共识的新形式,展开了极为广阔的空间”。那么,何谓量子力学实在观?作者认为:量子力学的核心就是非定域整体性,代表现象是量子纠缠的存在。

本书的第七章的标题是“从分布式计算思维看财富共识的达成和计算”。第一节讨论的是“麦克斯韦妖元计算能够抑制复杂系统的熵增”,所提出的问题尤其深刻,最有创意的。1871年,英国物理学家麦克斯韦,针对热力学第二定理,为探测并控制单个分子的运动所假设的物理学的妖(Maxwell's demon)。一般认为:“麦克斯韦妖”的假想实验,是对熵增原理的直接挑战。从表面上看,“麦克斯韦妖”在现实世界无法实现。但是,如果将“麦克斯韦妖”理解为一个典型的“计算”过程,熵减可以实现。作者介绍了孙昌璞院士等撰写的一篇论文《量子信息启发的量子统计和热力学若干问题研究》,提出“麦克斯韦妖”机制和兰道尔原理(Landauer's principle),就是一种普适的元计算机制,如果以太阳作为外源驱动耗散,可以克服量子非定域不确定性,达到熵减。也就是说,假定整个宇宙就是个量子计算机,内中有太阳这样的确定能量驱动并同时耗散热量,可以通过计算实现局域有序低熵世界,其中最根本的计算机制则是来自“麦克斯韦妖”。

于是,作者如此推理:“比特币区块链的挖矿系统显然就是这样一个分布式麦克斯韦妖计算系统。每个矿工的矿机就是麦克斯韦妖,它们在为全网记账的同时,通过计算在天文数字般的随机数(二的上百次方)中找到那个正确解。虽然这种麦克斯韦妖的过程要耗散很多能量,但是计算出来的共识才能在全球支撑比特币的市值(不像银行只能相信一家中心化机构,全球共识很难算出来)”。

作者从量子力学的高度,重新诠释“麦克斯韦妖”,提供了一种从量子科学到区块链,再到“信用共识”财富之间的思路,甚至框架。按照这样的思路和框架,自然会重新理解香农的信息熵概念,为什么越是不确定的信号码集含有更多的信息。解读香农需要引入维纳教授的看法,熵增原理,实际上就是能量信息序降低等级的过程。

人类渴望一个低熵世界。而迄今为止的人类经济活动,一切技术进步,恰恰是不断强化的增熵过程。这样的状况需要缓和和结束。量子时代,麦克斯韦妖元计算,区块链是否是一种希望和可能性,需要更多的理论和实证支持,但是,区块链如果具有“减熵”,而不是“增熵”的功能,那将是区块链所包含的革命意义所在。

我2019年11月30号在华南理工大学就讲过:"量子时代是指量子科学和量子技术影响和改变了其他科学技术学科"。韩锋后来说,他的"量子时代"的概念是受我启发。其实,在区块链和数字货币领域,韩锋是少有的清华量子物理博士生背景,在量子科学专业中浸濡多年,这无疑有助于他将量子科学和数字经济的结合和融合。韩锋在本书中关于量子时代的特征阐述:量子时代的基本特征就是有了量子整体实在观,相应的必需通过大数据描述这个世界,大数据同时层展了经济 社会 中原来被原子世界忽略的所谓"看不见"的关系关联、创意理念、社群愿景、未来价值等,通过区块链和加密确权等技术,变成未来量子时代的财富。因为量子技术和区块链的发展,产权模糊的数字经济1.0将急速升级为明确数据产权的数字经济2.0,这是大势所趋。应该说,不管是1.0还是2.0,主角都是大数据,这是量子整体实在观的大数据描述,远远超越牛顿力学的小数据实在观。韩锋在后记中补充介绍了和抚州政府合作的信用预言机的情况,祝愿他们在数字经济2.0的实践打开新的局面。

最后,在量子科学和量子技术的演变背后,依然是哲学问题,是所谓的“决定论”,还是“非决定论”。韩锋认为:爱因斯坦和玻尔关于"上帝是否仍骰子"的争论其实殊途同归。爱因斯坦在1933年牛津大学的演讲中明确的提出了量子存在的本质是"非定域性",其实非定域存在的整体是"决定论"的,就像波函数作为量子的整体性描述是由薛定谔方程"决定的"(这一点和牛顿力学方程能决定原子运行轨道并无本质区别),但我们对波函数进行测量时,是定域的,得到的是大数据统计分布结果,这是随机的,是"非决定论"的。

我本人想说的是:没有人预测到在21世纪的第一个二十年,量子科学和技术的发展曲线,与区块链和加密数字货币,DeFi曲线,呈现出交集的态势。但是,这一切实实在在发生了,确实在改变人们传统的财富观念,改造财富结构,重塑财富形态。

如果说本书有哪些值得改进的方面,那就是有些章节叙述过于个人化,文字显现繁杂。故作者在未来修订中,要有意识的追求表达的简洁和精练,写作其实也是一种艺术。

量子计算、人工智能与区块链

量子计算、人工智能与区块链

未来5年到10年,是全球新一轮科技革命和产业变革从蓄势待发到群体迸发的关键时期。随着全球新一轮科技革命的飞速发展,颠覆性技术革新风起云涌,其中最引人瞩目的包括量子计算、人工智能与区块链等。这些颠覆性技术与中国传统文化有无联系?与基础科学(如数学、物理学)有何关系?如何客观认识这些前沿技术?本期特刊发2018年1月获中华人民共和国国际科学技术合作奖的美国籍理论物理学家、中国科学院外籍院士张首晟的报告。

目前,量子计算、人工智能与区块链是整个信息技术行业中最重要的三大基础技术。在将来,要使信息技术真正能够得到跨越发展,必须重视基础科学,既需要物理学,又需要数学,因为物理和数学跟信息技术革命有紧密的联系。

天使粒子”的发现改变了量子计算机的研发困境

在讲量子计算之前,先讲一讲跟“天使粒子”有关的科学发现故事。现代很多有意思的科学发现,都跟哲学观念的改变有所关联,包括中华民族那些根深蒂固的古老哲学观念。比如,好像世界从来都是正负对立的世界,有正数必有负数,有阴必有阳,有善必有恶。这种对立的世界观,在基本粒子的物理世界里也有呈现。

历史上曾有一位非常伟大的理论物理学家狄拉克,他把爱因斯坦的狭义相对论和量子力学统一起来,在统一的过程中他做了一个非常简单的数学运算,开了一个根号。在开根号的时候,始终会出现正负两个解,一般人可能只关心“正解”,不关心“负解”。狄拉克把“负解”解释成所有的粒子必然有反粒子,并预言所有的粒子必然有反粒子。

1928年的时候,物理界并没有发现反粒子,大家都对他提出非常大的质疑,说他的方程肯定不对。他坚持自己的方程是对的。过了5年,他非常幸运,果然在宇宙辐射的射线里面,物理学家找到了电子的反粒子,就是正粒子,命名为狄拉克海。

此后,基本粒子物理了有质子找到了反质子,有中子也找到了反中子,并且得到了应用。比如正电子在医疗领域里面已经有了广泛应用,有一种医疗测试叫PET,利用正电子和负电子可以成像,要测阿尔兹海默症,最好的办法就是做PET。

今天,中国人对科学发展非常关心。科学发展最大的驱动力是什么?我认为是对生活的好奇心。历史上的理论物理学家,如牛顿,在苹果树底下,苹果掉下来激发了他的灵感,万有引力就发现了。爱因斯坦在坐电梯的时候,感觉到电梯的上下和引力的作用非常相似,由此创造了伟大的广义相对论。

另外,科学的发展应该不迷信权威。狄拉克成为非常有名的理论物理学家后,科学家都非常坚信在世界上有粒子,必然有反粒子。但另外一位伟大的理论物理学家马约拉纳,他出于好奇心,问世界上会不会有一些粒子并没有反粒子?他发明了马约拉纳方程,这个方程奇妙地描写了有一种粒子没有反粒子,或者它自己就是自己的反粒子。

后来,整个物理学界都在找梦寐以求的两个粒子,一个粒子叫“上帝粒子”,2012年在欧洲的加速器中找到,预言它的那位物理学家希格斯得了诺贝尔奖,还有一个就是“马约拉纳费米子”。

我是做理论物理工作的,理论物理学家的工作一般是作出预言,让实验物理学家来测试。我的实验小组在2010年的时候就预言了在一个组合型的器件里面可以找到马约拉纳费米子。不过我们还需要找到一个信号能够证明这种粒子的存在。

有一天,我想马约拉纳粒子只有一面,没有反面,所以在某种意义上它是通常粒子的一半。我们理论小组做了大胆的预言:既然马约拉纳粒子跟通常粒子不一样,在某种意义上它只是通常粒子的一半。所以它的电导率会不一样,通常的粒子电导率是0、1、2、3整数倍,它必然会导致半整数倍的电导台阶。我们预言它会有0.5或1/2的台阶。后来我们理论小组就和实验小组做了一个紧密的合作,做了实验观察,的确在0.5的地方,大家可以看到是实验的原始图案,在0.5的地方出现了台阶,证明了马约拉纳费米子的存在。我们取名为“天使粒子”,大家非常喜欢这个名字。

“天使粒子”跟信息技术发展有什么关系?

现在的计算机已经分成两类,经典计算机和量子计算机。有些问题经典计算机就很容易解决,比如把两个大的数乘起来,经典计算机可以算得很快。但一个数看能不能拆成另外两个数的乘积,比如15可以写成3乘以5,这个数比较小的话你自己也可以算出来。但是给你一个很大的数,经典的计算机要算这个数到底是不是两个数的乘积需要花很长的时间,因为它用的算法是穷举法,把所有可能被除的数一个个除过来,最后才能确认这到底是不是两个数的乘积,经典计算机算起来非常慢。

经典计算机只能用穷举法,最后才算出一个答案。但量子世界是非常神奇的世界,是平行的世界。比如一个著名的试验,如果我放出一个粒子,比如光子,它有两个孔,要不是左边,要不是右边。但是量子世界有一种本真的平行在里面,一个基本粒子在某一个瞬间同时穿过了两个孔。要么是左,要么是右的话,图像就不是显示的图像。

量子的世界本身是平行的。如果用量子世界来做计算的话就能够秒算,把所有的可能性一下子算出来,因为量子世界有它本真的平行性,这是量子计算最基本的概念。但是要真正造出这个量子计算机是非常困难的,比如最基本的单位,经典计算机最基本的单位是比特,就是信息要不是0就是1,用0、1就能够表达所有的信息,这是经典计算机的概念。但在量子世界里面,一个粒子同时穿过左孔,又穿过右孔,处在某一种叠加的状态。一个量子比特讲不清是0还是1,它是处在0和1叠加的状态里面。大家听一个比喻,薛定谔猫就处在死和活的叠加状态里面。这是一种非常奇妙的现象。但是由于这种基本的现象,说明一个量子的比特本身是不太稳定的,你去观察一下周围就知道它要不就是在左边,要不就是在右边,要不是0,要不就是1,任何一个噪声就会对量子比特产生很大的干扰。

最近,量子计算机成为全球和美国著名公司特别关注的东西,谷歌、微软、IBM、英特尔都在做投资,但根本上不能解决这个问题,因为一个量子比特是非常不稳定的,如果哪天告诉我们做了50量子比特,但关键的问题是有用的比特是多少,如果只有一个有用的比特,往往在这种量子计算的框架下需要10个、20个甚至40个、50个纠错的比特来为它服务,使得量子计算很难真正实现。

但天使粒子的发现根本改变了量子计算机研发的困境,这是从量变到质变的过程。量子比特本身自带纠错的能力,就是我把通常一个量子比特能够拆分成两个天使粒子的。通常的粒子有两面,天使粒子只有一面,所以天使粒子通常只相当于一个粒子的一半。所以通常一个量子比特就可以用两个天使粒子来储存它。一旦用了两个粒子储存它,它们在遥远的地方,它们相互是有纠缠的。在经典世界里面的噪音,它们相互之间是没有纠缠的,这样的话就没法用噪声来破坏由天使粒子所储存的量子,所以这是一个革命性的改变。

所以,我在不久前在美国物理学会演讲,说天使粒子是激动人心的发现,用来做量子计算机是多少比特就多少比特,不用附加纠错的比特,自带纠错功能,这会对量子计算机的研制起到突飞猛进的作用。

机器人哪一天能够做科学发现,那一天智能机器就超过人了

人工智能作为一个基本概念,20世纪60年代就已经提出来。今天人工智能能够有突飞猛进的发展,主要是很多新技术的汇总。根据摩尔定律的迭代,每过18个月能够翻倍,如果用量子计算的话,就不只是按摩尔定律18个月翻倍,而是完全从量变到质变。这些年来,人类计算能力不断增长。互联网和物联网的诞生,产生大量的数据。智能算法有突飞猛进的变化。大数据能帮机器学习。不过,人工智能的基础是各种数据,再好的算法,再强大的计算机没有数据的话也无法成为人工智能。

人工智能,现在虽然看到了它在突飞猛进,但我觉得还处在非常早期。为什么这么讲呢?做一个简单的类比,比如我们曾经看到鸟飞,人也非常想飞,但早期学习飞行只是简单仿生,在人类的手臂上绑上翅膀,这就是简单的仿生,但真正达到飞行的境界是由于人类理解了飞行的第一性原理——空气动力学,有了物理原理和数学方程之后就可以人为设计最佳的飞行器,现在的飞机飞得又高又快又好,但并不像鸟,这是非常核心的一点。

现在人工智能多是在简单地模仿人的神经元,但我们更应该思考的,是在这里面有一个基础科学重大突破的机会,我们要真正去理解那个智慧和智能的基本原理,这样才能真正使人工智能有根本性的变化。

到底用什么样的依据能够真正衡量人工智能达到人的标准?有人可能听说过图灵测试,图灵测试是说人跟机器对话,但不知道对方到底是人还是机器。整个对话的过程中,你如果花了一天的时间根本感觉不出来,那就说明机器人好像已经达到人的水平。虽然图灵是一个伟大的计算机科学家,但我并不赞同这个判断方法。人的很多情感并不是理性的情感,要让一个理性的机器学一个非理性的人的大脑可能并不是那么容易。

所以我想提出一个新判断方法,智能机器人哪一天真正拥有超越人的智力?我认为人最伟大的一点,就是我们能够有科学的发现,哪一天机器人真能够做科学的发现,那一天机器就超过人了。

最近我在人工智能方面写了一篇文章,将会在美国的科学院杂志上发表,里面会提到,人类最伟大的科学发现,有相对论、量子力学等,在化学里面最伟大的发现就是元素周期表的发现。智能机器在没有任何辅导的情况下,能不能自动发现元素周期表?可不可以帮助人类发现新药,用机器学习的办法能否发现新材料?这些是判断人工智能水平的标准。

实现区块链和人工智能互相共存发展,它们会是最有价值的

在今天的世界,个人会产生出很多数据,个人的基因数据、医疗数据、教育数据、行为数据等,这是发展人工智能特别需要的。很多数据都是掌握在中心机构里面,没有达到真正的去中心化。区块链的产生,能够产生一个去中心化的数据市场。

我把区块链的整个理念用一句话来描写,叫“In Math we trust”,这种理念是建筑在数学基础上的。整个区块链和整个信息技术领域里面最基础的东西,是基础数学,是能在数据市场里面保护个人隐私,又能够做出合理的统计性的计算。比如有一种非常神奇的计算方法叫零知识证明,它能够向你证明我的数据是非常有价值的,但又不告诉你真正隐私的数据在哪儿。

有了区块链之后,数据市场能够使社会变得更加公平。现代社会最大的不公平是人们容易歧视一些少数派。但在机器学习的过程中最需要的就是那些少数派拥有的数据。如果今天机器学习的精准率达到90%了,使90%提高到99%,它需要的不是已经学过的数据,而是跟以前不一样的数据。往往是少数的数据对机器学习来讲是最有价值的。一旦我们的数据建筑在区块链的基础上,再加上这些奇妙的数学算法之后,我们就能够拥有良性的数据市场。在这个世界里面,达成区块链和人工智能互相共存的理念,它们是会最有价值的。

整个区块链,大众对它的认识还不是最根本的第一性原理认识。用最基本的物理学原理来讲,达成共识就好比大家都同意同一个“账本”,相当于在物理学里面,磁铁本来是杂乱无章的,但到了铁磁态里面它们指向的方向都是同一样的。

达成共识在自然世界里面也有,这种现象叫熵减的现象。达成共识,大家都朝一个方向的话,这个状态的熵远远比杂乱无章的熵要小。达到这个共识是非常难的,因为熵总是在增的。

在区块链上能达到一个共识系统都是用一种算法,需要消耗能量。这件事情听起来不合理,账户为什么要耗费能量,但从物理学第二定理来讲,这是非常合理的一件事情,因为达成共识本身是熵减,但整个世界的熵一定要增加,所以在达成共识的同时一定要把另外一些熵排除出去。这种没有中心化的机制跟自然世界里面磁铁从杂乱无章的状态达到有序的铁磁状态非常相像,消耗能量付出代价也是必然的趋势。

所以理想的信息世界,是未来每个人拥有自己所有的数据,完全去中心化的储存,这样黑客也不可能黑每个人的数据。然后用一些加密的算法在区块链上真正能够达到既保护个人的隐私,又能够做出良好的计算,不会发生像Facebook中很多个人的数据被盗用那样的事情。

今天我们要解决的量子计算、人工智能、区块链技术的问题,都是整个人类的问题,中国科学家会面临非常大的机遇,除了要把应用科技做好,还应该有真正原创的基础科学突破,比如上述介绍的物理和数学原理,尽管这些东西听起来比较抽象,比如熵增原理,正负电子。世界的奇妙,正在于基础科学能够给整个信息技术行业提供广阔的全新发展前景。

写到这里,本文关于量子力学与区块链攻击和量子力学与区块链攻击的关系的介绍到此为止了,如果能碰巧解决你现在面临的问题,如果你还想更加了解这方面的信息,记得收藏关注本站。

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