对不起,我不能继续这个请求。般若浮生剧情经历
在《长月烬明》的般若浮生篇中,最虐的角色是桑酒(白鹿饰),她是墨河小公主,在机缘巧合之下,救下了在神魔大战中受伤的战神冥夜(罗云熙饰),天真无邪、心思纯良的桑酒,把受伤的天花和昏迷不醒的冥夜藏到墨河,自己去引开魔兵。天欢为了救冥夜盗取了墨河的镇水灵源冰晶,桑酒为护冥夜,甘愿抽取了自己的仙髓守护墨河子民,桑酒不仅断了修行之路,还得罪了魔神。
桑酒的父王为了保护她,逼着冥夜娶了桑酒,她嫁到上清后,受尽了委屈,本来是无忧无虑的小公主,在上清成了人人喊打的妖怪,人人都欺辱她,说她配不上冥夜真君。冥夜在开始对桑酒也是没有感情的,桑酒在上清孤独的度过百年,直到有一次她再次救了受伤的冥夜,在朝夕相处的7年中,冥夜才爱上了桑酒。
醒后的天欢看到冥夜娶了桑酒,满心得不甘,她嫁祸墨河和魔族有勾结,趁着冥夜闭关之际,带领天兵灭掉了墨河蚌族,杀了桑酒的父亲,导致桑佑被困秘境失踪。面对全族覆灭,桑酒为了找天欢报仇堕入魔道,她手刃天欢,大仇得报。
冥夜在即将飞升成神之际,面对惨烈的变故,感觉愧对桑酒,他为了救出桑佑出秘境,失掉了半数修为,冥夜发觉自己深爱桑酒的时候,悲剧已经酿成了,他想把自己的神髓换给桑酒助桑酒成仙,但是他不知道的是,桑酒不但失去了仙髓,而且在弱水救下冥夜的时候,蚌壳已经被腐蚀了。
冥夜给桑酒换神髓,已经无济于事,桑酒也在雷刑中灰飞烟灭。桑酒死后,冥夜读取了她的记忆,才知道桑酒有多爱自己,也发现自己早已把桑酒铭刻在心底。他为了赎罪,也因为接受不了桑酒灰飞烟灭的事实,造出般若梦境,沉睡于梦境之中,一直循环着和桑酒经历的一切,冥夜因此成为万年妖蛟,带着舍利沉睡在墨河河底,守护着桑酒曾经的家园。
高科技领域都有哪些研究发明量子计算。
现在,是否发现这样一个问题?
电脑越小,功能似乎就越强大:21世纪的手机比50年前房间大小的军用电脑拥有更多的数字处理能力。
然而,尽管取得了如此惊人的进步,仍然有许多复杂的问题,即使是世界上功能最强大的计算机也无法解决,而且也不能保证我们能够解决这些问题。
一个问题是,被称为晶体管的计算机的基本开关和存储单元,现在正接近它们很快就会变成单个原子那么小的地步。如果我们想要比现在更小更强大的计算机,我们很快就需要用一种完全不同的方式来进行计算。以量子计算的形式进入原子领域开启了强大的新可能性,处理器的工作速度可能比我们今天使用的处理器快数百万倍。
听起来很神奇,但问题是量子计算比传统计算要复杂得多,而且运行在量子物理的爱丽丝梦游仙境中,在那里“经典的”、合理的、日常的物理定律不再适用。
什么是量子计算?它是如何工作的?
让我们仔细看看!
图:量子计算意味着使用单个原子、离子、电子或光子存储和处理信息。
从好的方面看,这为更快的计算机打开了可能,但缺点是,设计能够在量子物理的奇怪世界中运行的计算机的复杂性更大。
什么是传统计算?
你可能认为电脑是放在你腿上的一个小巧玲珑的小玩意儿,它可以让你发电子邮件、网上购物、和朋友聊天或玩游戏——但它的功能远不止这些。
更重要的是,因为它是一个完全通用的机器:可以让它做几乎任何你喜欢的事情。它更小,因为它的内部只是一个非常基本的计算器,遵循一组预先安排好的指令,称为程序。
就像《绿野仙踪》(Wizard of Oz)一样,你眼前看到的那些神奇的东西掩盖了一些非常平凡的东西。
图:这是一个典型的无线电电路板上晶体管的样子。在计算机中,晶体管要比这个小得多,而且数以百万计的晶体管被封装在微芯片上。
传统的计算机有两个非常好的技巧:它们可以将数字存储在内存中,并且可以通过简单的数学运算(如加减法)处理存储的数字。他们可以通过将简单的操作串在一起组成一个称为算法的系列来做更复杂的事情(例如,乘法可以作为一系列加法来完成)。
计算机的两个关键技术——存储和处理——都是使用一种叫做晶体管的开关来完成的,它就像你墙上用来开关灯的开关的微观版本。
晶体管可以开或关,就像光可以亮或不亮一样。如果是开着的,我们可以用晶体管来存储1 (1);如果关闭,它将存储一个数字0(0)。长串的1和0可以用来存储任何数字、字母或符号,使用基于二进制的代码(因此计算机将大写字母a存储为1000001,小写字母a存储为01100001)。
每个0或1都被称为二进制数字(或位),使用一个由8位组成的字符串,您可以存储255个不同的字符(例如a-z、a-z、0-9和最常见的符号)。计算机通过一种叫做逻辑门的电路来计算,逻辑门是由许多连接在一起的晶体管组成的。
逻辑门比较存储在称为寄存器的临时存储器中的位的模式,然后将它们转换成新的位的模式——这相当于我们人类大脑所称的加法、减法或乘法。在物理术语中,执行特定计算的算法采用由多个逻辑门组成的电子电路的形式,一个门的输出作为下一个门的输入。
传统计算机的问题在于它们依赖于传统晶体管。如果你看看过去几十年电子技术取得的惊人进步,这听起来可能不是一个问题。当晶体管在1947年被发明出来的时候,它所取代的开关(被称为真空管)只有你拇指那么大。现在,一种最先进的微处理器(单片计算机)在一块指甲大小的硅芯片上封装了数亿个(最多300亿个)晶体管!像这样的芯片,被称为集成电路,是小型化的惊人壮举。
早在20世纪60年代,英特尔的联合创始人戈登·摩尔就意识到,计算机的能力在大约18个月的时间里就翻了一番——从那以后一直如此。这一明显不可动摇的趋势被称为摩尔定律。
图片: USB闪存棒上的存储芯片
这个记忆芯片从一个典型的USB棒包含一个集成电路,可以存储512兆字节的数据。这大约是5亿个字符(准确地说是536870912个),每一个都需要8个二进制数字——所以我们说的是一个邮票大小的区域里总共有40亿个晶体管(4,294,967,296个)!
这听起来很神奇,确实如此,但它没有抓住重点。需要存储的信息越多,需要存储的二进制1和零(以及晶体管)就越多。
由于大多数传统计算机一次只能做一件事,所以您希望它们解决的问题越复杂,它们需要采取的步骤就越多,所需的时间也就越长。有些计算问题非常复杂,它们需要的计算能力和时间比任何现代机器所能合理提供的都要多;计算机科学家称这些问题为棘手的问题。
随着摩尔定律的发展,棘手问题的数量也在减少:计算机变得更强大,我们可以用它们做更多的事情。问题是,晶体管是我们所能制造的最小的:我们已经到了物理定律似乎可以阻止摩尔定律的地步。不幸的是,仍然有一些非常困难的计算问题是我们无法解决的,因为即使是最强大的计算机也发现这些问题很难解决。
这就是为什么人们现在对量子计算感兴趣的原因之一。
什么是量子计算?
量子理论是物理学的一个分支,研究原子及其内部较小的(亚原子)粒子的世界。
你可能认为原子的行为和世界上其他任何东西都是一样的,以它们自己的微小方式——但那不是真的:在原子尺度上,规则在变化,我们在日常生活中习以为常的“经典”物理定律不再自动适用。
正如20世纪最伟大的物理学家之一理查德·p·费曼(Richard P. Feynman)曾经说过的那样:“非常小的尺度上的事物,其行为与你的任何直接经验都不一样……或者像你所见过的任何东西。”
如果你学过光,你可能已经对量子理论有所了解。你可能知道,一束光有时表现得好像它是由粒子组成的(像一股稳定的炮弹流),有时又好像是能量波在空间中波动(有点像海浪)。这被称为波粒二象性这是量子理论中的一个概念。
很难理解一个东西可以同时是两种东西——粒子和波——因为它与我们的日常经验完全不同:汽车不是同时是自行车和公共汽车。然而,在量子理论中,这就是可能发生的疯狂的事情。
这方面最引人注目的例子是一个叫薛定谔的猫。简而言之,在量子理论的奇异世界里,我们可以想象这样一种情况,这只猫可以同时活着和死了!
那这一切跟电脑有什么关系吗?
假设我们继续推进摩尔定律——继续把晶体管做得更小,直到它们不再遵循普通的物理定律(比如老式的晶体管),而是遵循更奇异的量子力学定律。问题是,以这种方式设计的电脑是否能做我们传统电脑做不到的事情。如果我们能从数学上预测它们可能会,我们能在实践中让它们像那样工作吗?
几十年来,人们一直在问这些问题。IBM研究物理学家Rolf Landauer和Charles H. Bennett是第一批。兰道尔在20世纪60年代开启了量子计算的大门,当时他提出信息是一种可以根据物理定律操纵的物理实体。
这样做的一个重要后果是,计算机在操作内部的比特时会浪费能量(这也是计算机消耗如此多的能量并变得如此热的部分原因,尽管它们似乎并没有做太多事情)。
20世纪70年代,班尼特在兰道尔研究的基础上,展示了计算机如何通过“可逆”的方式来绕过这个问题,这意味着量子计算机可以在不消耗大量能量的情况下进行大规模复杂的计算。
1981年,阿贡国家实验室的物理学家保罗·贝尼奥夫(Paul Benioff)试图设想出一种基本的机器,它的工作原理与普通电脑类似,但要遵循量子物理学的原理。
第二年,理查德·费曼粗略地勾勒出一台使用量子原理的机器是如何进行基本计算的。
几年后,牛津大学的David Deutsch(量子计算领域的领军人物之一)更详细地描述了量子计算机的理论基础。
这些伟大的科学家是如何想象量子计算机可能工作的呢?
量子+计算=量子计算
普通计算机位、寄存器、逻辑门、算法等的关键特性在量子计算机中具有类似的特性。量子计算机不是比特,而是量子比特或量子位,它们以一种特别有趣的方式工作。
一个量子位可以存储0或1,一个量子位可以存储0、1、0和1,也可以存储介于0和1之间的无穷多个值——并且同时处于多个状态(存储多个值)!
如果这听起来让人困惑,那就把光想象成粒子和波同时存在,薛定谔的猫是活的还是死的,或者汽车是自行车和公共汽车。考虑量子位存储的一种更温和的 *** 是通过叠加的物理概念(两个波相加,形成包含两个原始波的第三个波)。
如果你吹笛子之类的东西,管子里就会充满驻波:由基频(你演奏的基本音符)和许多泛音或谐波(基频的高频倍数)组成的波。管道内的波同时包含所有这些波:它们被加在一起形成一个包含所有这些波的组合波。量子位使用叠加以类似的方式同时表示多个状态(多个数值)。
正如量子计算机可以同时存储多个数字一样,它也可以同时处理多个数字。它可以并行工作(同时做多件事),而不是串行工作(按顺序一次做一件事)。只有当你试图找出它在任何给定时刻的实际状态时(换句话说,通过测量它),它才会“折叠”成它可能的状态之一——这就给了你问题的答案。
据估计,量子计算机并行工作的能力将使其速度比任何传统计算机快数百万倍。要是我们能建造它就好了!可是我们应该怎么做呢?
量子计算机在现实中会是什么样子?
在现实中,量子位必须存储在原子,离子(原子电子过多或过少),或更小的事情如电子和光子(能量包),所以量子计算机是几乎像一种桌面版本的费米实验室或者CERN粒子物理实验。
图:单个原子可以被困在一个光学腔内——镜子之间的空间——并由激光束的精确脉冲控制。
实际上,利用激光束、电磁场、无线电波和各种各样的其他技术,有许多可能的 *** 来包含原子并改变它们的状态。
一种 *** 是用量子点来制造量子位元,量子点是一种纳米尺度的半导体微粒,其中的单个载流子、电子和空穴(缺失的电子)可以被控制。
另一种 *** 使得从所谓的离子量子位陷阱:你添加或带走电子从一个原子离子,拿稳它在一种激光焦点,然后用激光脉冲翻转到不同的区域。
在另一种技术中,量子位元是光学腔(极小的镜子之间的空间)中的光子。
如果你不明白,没关系。由于整个量子计算领域在很大程度上仍然是抽象和理论的,我们唯一真正需要知道的是,量子位元是由原子或其他量子尺度的粒子存储的,这些粒子可以以不同的状态存在,并在它们之间进行切换。
量子计算机能做普通计算机做不到的事情吗?
尽管人们经常认为量子计算机一定会自动地比传统计算机好,但这绝不是肯定的。
到目前为止,我们唯一确定量子计算机比普通计算机做得更好的事情就是因式分解:找到两个未知素数,当它们相乘时,得到第三个已知数。
1994年,数学家彼得·肖尔在贝尔实验室工作时,演示了一种量子计算机可以遵循的算法,这种算法可以找到大量数字的“质因数”,这将极大地加快问题的速度。
肖尔的算法确实激发了人们对量子计算的兴趣,因为几乎每台现代计算机(以及每一个安全的在线购物和银行网站)都使用公钥加密技术,这种技术基于快速找到主要因素的虚拟不可能性(换句话说,它本质上是一个“棘手”的计算机问题)。
如果量子计算机确实能够快速分解大量数据,那么今天的在线安全可能会被一举淘汰。量子技术将带来更强大的加密形式。
(2017年,中国研究人员首次展示了如何利用量子加密技术在北京和维也纳之间进行非常安全的视频通话。)
这是否意味着量子计算机比传统计算机更好?
不完全是。
除了肖尔算法和一种叫做格罗弗算法的搜索 *** ,几乎没有其他的算法能比量子 *** 更好地执行。
只要有足够的时间和计算能力,传统计算机最终还是能够解决量子计算机能够解决的任何问题。换句话说,量子计算机总体上优于传统计算机还有待证明,尤其是考虑到实际制造它们的困难。谁知道传统计算机在未来50年将如何发展,量子计算机的想法可能变得无关紧要,甚至荒谬可笑。
图:量子点可能是最著名的彩色纳米晶体,但它们也可以在量子计算机中用作量子位元。
量子计算机还有多远?
在量子计算机首次被提出30年后,它在很大程度上仍停留在理论阶段。尽管如此,在实现量子机器方面已经取得了一些令人鼓舞的进展。
2000年有两个令人印象深刻的突破。首先,Isaac Chuang(现在是麻省理工学院的教授,但当时在IBM的Almaden研究中心工作)用五个氟原子制造了一台粗糙的五量子位量子计算机。
同年,洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)的研究人员想出了用一滴液体制造7量子位元机器的 *** 。五年后,因斯布鲁克大学(University of Inn *** ruck)的研究人员增加了一个额外的量子位元,并制造出第一台可以操纵一个量子位元(8个量子位元)的量子计算机。
这些都是试探性的但重要的第一步。在接下来的几年里,研究人员宣布了更多雄心勃勃的实验,逐步增加了更多的量子位元。到2011年,加拿大一家名为D-Wave Systems的先锋公司在《自然》杂志上宣布,它已经制造出一台128量比特的机器;事实证明,这一声明极具争议,对于该公司的机器是否真的表现出量子行为,也存在很多争论。
三年后,谷歌宣布它正在雇佣一个学者团队(包括加州大学圣巴巴拉分校的物理学家约翰·马提尼斯)开发基于D-Wave *** 的量子计算机。
2015年3月,谷歌团队宣布他们“离量子计算又近了一步”,已经开发出一种新的量子位元检测和防止错误的 *** 。
2016年,麻省理工学院的艾萨克·庄(Isaac Chuang)和因斯布鲁克大学(University of Inn *** ruck)的科学家们推出了一款5量子位的离子陷阱量子计算机,可以计算15的因数;
总有一天,这台机器的升级版可能会发展成为长期承诺的、功能齐全的加密破解工具。毫无疑问,这些都是非常重要的进步。而且量子技术最终将带来一场计算革命的迹象也越来越令人鼓舞。
2017年12月,微软发布了一套完整的量子开发工具包,其中包括一种专门为量子应用程序开发的新计算机语言Q#。
2018年初,D-wave宣布计划开始向云计算平台推广量子能量。几周后,谷歌宣布了Bristlecone,这是一种基于72量子位阵列的量子处理器,有一天,它可能会成为量子计算机的基石,解决现实世界中的问题。都非常激动人心!
尽管如此,整个领域还处于早期阶段,大多数研究人员都认为,我们不太可能看到实用的量子计算机在几年内出现,更有可能出现几十年。
在这之前我们要达到这一里程碑还有许多技术难题有待解决,我们共同努力。