量子計(jì)算機(jī)將給人類社會(huì)帶來巨變
人類的生產(chǎn)與生活受兩種動(dòng)力直接作用：人類的智力和機(jī)械動(dòng)力。盡管人類運(yùn)用智力開發(fā)了多種動(dòng)力工具，但在實(shí)際操作過程中，由于操作者的熟練程度以及外部工作條件跟機(jī)械設(shè)備開發(fā)時(shí)的模擬狀態(tài)不盡相同，因此人類智力與設(shè)備動(dòng)力之間的銜接存在效率低下的問題。但是如果我們能夠?qū)⑷祟惖闹橇σ浦驳綑C(jī)械設(shè)備上，那些具備部分人類智力的機(jī)械設(shè)備將能夠產(chǎn)生巨大的威力。這些智能設(shè)備不僅具備人類工作時(shí)的應(yīng)變能力，還具備無限大的動(dòng)力。這種被應(yīng)用到設(shè)備上的智能被稱為人工智能。人工智能也是數(shù)據(jù)智能，因?yàn)樗峭ㄟ^對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理而產(chǎn)生，具有人類智力特征的功能數(shù)據(jù)，以此用來指導(dǎo)設(shè)備的工作。
人工智能的開發(fā)需要滿足兩個(gè)客觀條件。首先，需要足夠的數(shù)據(jù)支持。其次，計(jì)算機(jī)必須具備足夠的算力。當(dāng)前，在某些領(lǐng)域積累的數(shù)據(jù)已經(jīng)足夠開發(fā)人工智能，尤其是在互聯(lián)網(wǎng)上積累形成的大數(shù)據(jù)。然而，目前世界范圍內(nèi)計(jì)算機(jī)的算力仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠支持廣泛的人工智能開發(fā)和應(yīng)用。無論是使用世界上速度最快的計(jì)算機(jī)、還是利用機(jī)群進(jìn)行運(yùn)算，傳統(tǒng)的電流數(shù)碼技術(shù)的計(jì)算機(jī)都難以勝任處理人工智能所需的超海量數(shù)據(jù)運(yùn)算。因此，新型計(jì)算機(jī)，也就是量子計(jì)算機(jī)，成為實(shí)現(xiàn)人工智能的關(guān)鍵因素。
量子計(jì)算機(jī)是基于量子糾纏性開發(fā)的一種計(jì)算機(jī)，它利用了量子力學(xué)中的量子糾纏性知識(shí)，其主要特點(diǎn)是沒有延時(shí)性、能夠同時(shí)運(yùn)算海量數(shù)據(jù)。在量子世界中，正負(fù)電子在重疊狀態(tài)下呈現(xiàn)出“零和狀態(tài)”、當(dāng)量子受到光子照射時(shí)（在量子計(jì)算機(jī)中使用的高能磁場下），正負(fù)電子會(huì)分離。但是不論它們分離得多遠(yuǎn)，一個(gè)電子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，另一個(gè)電子必然逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。當(dāng)一個(gè)電子停下來時(shí)，另一個(gè)電子在沒有任何時(shí)間差的情況下同時(shí)停止。人們利用這種量子特性，開發(fā)了量子計(jì)算機(jī)。若將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的電子定義為“0”，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的電子定義為“1”，那么人們可以借助正負(fù)電子的這種“0、1”狀態(tài)來進(jìn)行數(shù)據(jù)編碼。
量子計(jì)算機(jī)與目前普遍使用的計(jì)算機(jī)在運(yùn)算方式上完全不同，目前的計(jì)算機(jī)使用的數(shù)據(jù)編碼是電流編碼，在指令電流接通時(shí)表示為1，在斷開時(shí)表示為0。這就意味著所有的數(shù)據(jù)處理都必須通過一個(gè)個(gè)“開關(guān)”的開斷實(shí)現(xiàn)，且不是同時(shí)進(jìn)行。比如，我們想象一個(gè)外賣小哥需要將30個(gè)包裹分別送到30個(gè)不同地址的家庭，如何選擇最短的路線路徑呢？使用目前的計(jì)算機(jī)需要進(jìn)行計(jì)算2的30次方，也就是計(jì)算10億7374萬1824次，這個(gè)過程不僅需要時(shí)間，還需要消耗大量的電力來支持計(jì)算機(jī)的運(yùn)行。然而，如果使用量子計(jì)算機(jī)，情況將會(huì)截然不同。量子計(jì)算機(jī)僅需取出30個(gè)量子字節(jié)，并且通過一次計(jì)算就可以得出結(jié)果。這是因?yàn)榱孔佑?jì)算機(jī)利用了量子糾纏中量子變化不受時(shí)空限制的特征，這使得多臺(tái)量子計(jì)算機(jī)可以平行運(yùn)行，在執(zhí)行海量運(yùn)算時(shí)，多臺(tái)量子計(jì)算機(jī)能同時(shí)計(jì)算而沒有邏輯的先后順序。從能源消耗的角度來看，量子計(jì)算機(jī)的能耗僅為目前通用計(jì)算機(jī)的500分之一。
海量數(shù)據(jù)運(yùn)算是人工智能的智能基礎(chǔ)，人工智能除了反射智能數(shù)據(jù)處理外，還需要通過機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)來實(shí)現(xiàn)智能積累。然而，當(dāng)前半導(dǎo)體計(jì)算機(jī)的算力已經(jīng)無法滿足大規(guī)模高智力、人工智能應(yīng)用的需求。而量子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，使得這些問題迎刃而解，量子計(jì)算機(jī)是高級(jí)人工智能開發(fā)和發(fā)展的必要條件。由于量子計(jì)算機(jī)內(nèi)部利用低溫超導(dǎo)傳導(dǎo)量子，QPU（Quantum Processing Unit）也就是量子處理單元是以燒結(jié)結(jié)晶法進(jìn)行量子運(yùn)算，這意味著量子計(jì)算機(jī)將主要由專業(yè)公司來使用，這些公司將在醫(yī)療診斷、經(jīng)濟(jì)金融分析、航天設(shè)備控制、宇宙研究與開發(fā)、人工智能推理、智能教學(xué)、大數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。
隨著量子計(jì)算機(jī)的誕生和其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，與之相伴而生的人工智能，將會(huì)迅速地改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)與生活方式和分配方式。人工智能是設(shè)備智能，設(shè)備智能就是設(shè)備能夠取代一部分擁有智能的人類工作。例如，法院的案件審理、大學(xué)教學(xué)的綜合教學(xué)、醫(yī)生的診斷以及復(fù)雜病情會(huì)診，還有小區(qū)的門衛(wèi)保安、工廠的智能生產(chǎn)等領(lǐng)域都可以應(yīng)用人工智能。由于人工智能帶來了生產(chǎn)方式的變化，人類的生活方式也會(huì)相應(yīng)改變。大量的勞動(dòng)力將從勞動(dòng)中解放出來，人們不再局限于朝九晚六、每周五天的傳統(tǒng)工作模式。這將使得人們擁有更多的自主時(shí)間，可以更自由地支配。然而，這種轉(zhuǎn)變也會(huì)導(dǎo)致一部分人失去工作和收入，進(jìn)而催生新的社會(huì)結(jié)構(gòu)和新的社會(huì)分配方式，以保證每個(gè)人在快樂自由的時(shí)光中都能夠有飯吃、有房住，量子計(jì)算機(jī)將給人類社會(huì)帶來前所未有的變化！