作者：戎評
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2020年12月4日的凌晨，本該是平平無奇的一個夜晚。

然而，隨著國際學術期刊《科學》上一項重磅科研成果的在線發布，全世界的目光都匯聚到了中國....

短短數小時內，包括德國馬普所、美國麻省理工學院、美國耶魯大學、美國科學院、美國物理學會、美國布魯克海文國家實驗室、英國劍橋大學、英國物理學會、奧地利科學院、瑞典皇家理工學院，紛紛從各個渠道向中國科學界最新取得的這一科研成果，表示了祝賀與贊賞！

國際學術期刊《科學》的審稿委員會評價該成功是“一個最先進的實驗、一個重大成就”。

美國麻省理工學院副教授、斯隆獎得主德克.英格倫德（Dirk Englund）評價該成果“是一個劃時代的杰作。是一項了不起的成就與里程碑”。

加拿大卡爾加里大學教授、量子科學和技術研究所所長巴里.桑德斯（Barry Sanders）評價稱，“這是一項杰出的工作，改變了當前的格局，這是人們夢寐以求的實驗，他們做成了，讓夢想走進現實”。

.....

激動之情，躍然紙上！

溢美之詞，無以言表！

毫不夸張的講，12月4日凌晨之后的世界相關學界，套用《亮劍》中的一句經典臺詞來說就是：

整個晉西北，都亂成了一鍋粥

當然，這一晚的喧囂與震撼既與“晉西北”無關，更沒有出現李云龍。

不過，比李云龍打下平安城更有意義的是，這一晚的中國卻憑借一己之力，硬生生的在人類科技文明發展史上，撼下了一座必將為后來人所仰望的豐碑

——2020年12月4日，就在國際學術期刊《科學》在線發布“重磅科研成果”的同時，作為該科研項目執行人的中國科學技術大學潘建偉團隊，也同步透露了其詳細的科研項目進展：

至消息發布日止，中科大潘建偉團隊在聯合中科院上海微系統所、國家并行計算機工程技術研究中心之后，已經成功制造中國首臺具備實用前景的量子計算原型機—“九章”！

據悉，在經過實際測算之后，此次由中科大潘建偉團隊領銜制造的中國“九章”量子計算機，在處理高斯玻色取樣時的速度，相較于當前世界最快的超級計算機日本“富岳”，要快上一百萬億倍。

一百萬億倍，這是個什么概念？

簡單的講，就是如今已經被制造出的中國“九章”量子計算機，每一分鐘完成的運算任務如果放在日本“富岳”超級計算機身上的話，他需要日夜不歇的計算整整一億年！

顯然，如此令人駭然的數字，或許已經完全超出了在座大多數讀者的“常識”——事實上，在獲悉此個消息的第一時間，我也反復的進行了多方核對。

但是，事實就是事實。

“九章”不僅是真的造出來了，并且相較于當前人類文明的任何一臺計算機，中國此次所制造出來的“九章量子計算機”所蘊含的巨大算力前景，都是讓人仰視的！

當然，細心的讀者看到這里時，可能也發現了一個略顯扎心的詞匯

——前景。

什么叫“前景”？

小伙子天資不凡，很有學習前途，但是最終能否成為學霸，老師不敢打包票，接下來成與不成，那就是“三分天注定，七分靠打拼了”....

雖不愿承認，但是這個“有點俗”的道理，放到如今的中國九章量子計算機身上，同樣適用。

眾所周知，此次中國成功制造出來，在處理高斯玻色取樣時速度一百萬億倍吊打當前人類最快超算的“九章”，是一臺量子計算機。

從性質結構上講，與我們平常思維中認知的計算機，即，完全區別于基于經典半導體芯片而制造出的所謂計算機，不論是初代的電子管、晶體管計算機、還是我們如今家用的硅集成電路家用電腦，抑或是更大型集合的超級計算機數者之間的相關疊加關系所不同，所謂“量子計算機”，是一種基礎原理完全不同的產物。

打個最簡單的比喻：手榴彈爆炸和核彈爆炸雖然表面上看上去都是爆炸，但是二者之間除了爆炸的規模存在大小差異以外，更為重要的是二者產生爆炸的原理完全不同。

所以，與普通超級計算機相比，量子計算機究竟有什么原理不同？

眾所周知，作為一種在現代技術中被廣泛采用的數制，通常以0和1來進行數符表示的“二進制”，同樣被應用到了現代計算機身上。

當然，這也是為什么我們打開電腦最底層編碼的時候，看到的只有0和1。

從某種意義上講，以計算機科技為核心的人類第三次科技革命，其實就是由一個又一個“0”和“1”所組成的革命——不論前段顯示出的內容有多么的豐富多彩，他們的本質只是0和1。

如此的鐵律認知，儼然成為了宗教信仰一般的存在。

舉個最簡單的例子。

我們所熟知的“比特幣”、以及“字節跳動公司”，其就是出于對0和1的紀念

——在二進制數系統中，每個0或1就構成了一個最基礎的“位”，其單位稱之為“比特”，而八個比特，就等于1個字節。

猶如1+1=2，在相當一段時間內，如此的“換算”與“認知”基礎上所構建出的計算原理，使得人類自以為已經瞥見了宇宙的真理。

然而，隨著時代的不斷發展，信心滿滿的人類遭遇了現實的毒打

——隨著計算機芯片制程愈加逼近工業加工的極限，曾自以為能夠算遍宇宙的人類，突然發現自己的狂妄，還是圖樣圖森破...

一枚普通芯片的內部構造

當然，這并非是說人類不夠努力。

截止到2020年10月時，人類科技在研的最精密芯片制程已經達到了5nm，其精密程度相當于在每平方毫米的芯片下，敷設了超1.7億個晶體管。

然而，就是這樣的看似“黑科技”一般的技術，在某些計算需求面前，就是純粹的“渣渣”....

例如：此次“九章”得以驚艷世界的高斯玻色取樣。

何為“高斯玻色取樣”？

對于這個由英國生物學家高爾頓提出的對玻色子進行持續觀察取樣的方式，究竟是個什么意思，由于內容太過復雜專業，在此我也就不細談。

打個簡單的比喻吧。

所謂“玻色子”，就像一個瘋瘋癲癲的智者，整天咿咿呀呀也不確定自己說的是什么。

某一天，在算術問題上陷入絕望的你，抱著死馬當活馬醫的心態找到了這個瘋子，然后鄭重的提出了自己的問題。

智者也很給面子，依次給你說了包含1-10000之間的多個看似毫無規律且雜亂的數字，且每次給出的答案都不一樣....

按照常理，對于這種“瘋話”你大可一走了之。

但是，或許真的是已經絕望了，在知曉一串兒數據之后，你硬是拿出了一個小本子挨個的紀錄了“智者”每次的答案，然后依次的進行了統計，嘗試從概率的角度去發現各項數據圍繞的一個中心數值，從而得出正確的答案。

然而，就在你從早到晚撲哧撲哧計算的時候，隔壁的李二狗不知是出于刁難還是秀優越，搬出了一臺計算機，三下五除二就算出了最大概率的正確答案....

這個時候的你，就相當于經典半導體芯片計算機。

這個時候的李二狗，就相當于量子計算機。

而你們所共同進行的采集和計算行為，就相當于高斯玻色取樣。

當然，在計算上“落了下乘”的你，對于這種迷惑且看似無用的行為，自然可以一笑了之不以為意，但是即便是你將這個計算過程乃至意義貶斥為“無用”，但是有一點卻是不容辯駁的：

你用紙筆算了一整天的計算量，抵不過李二狗的三秒

是你不夠努力嗎？

不，是李二狗的計算手段，已經和你完全處于了兩個時代。

很不幸，這種時代工具乃至認知上的差距，正是如今橫亙在人類計算機發展路上的一塊巨石！

——隨著人類文明科技的進步，如今的經典半導體芯片計算機，已經越來越難以滿足愈加龐大的計算總量和效率要求了！

這無關乎我們是否“努力”制造出了更小更精密的芯片，這純粹是一個發展方向和思維的問題....

或許接下來的結論聳人聽聞，但我相信，歷史必將證明一切

——站在發展的角度來看，如今全世界各大科技強國耗費心力，投入巨額資金和人力去苦苦追求的更高性能與制程的所謂“極致芯片”，本質上是一個完全沒有未來前景的時代妥協產物。

當然，這并非妄言。

我在前面也提到了，現代經典半導體芯片計算機，其底層運行邏輯，本質上就是一串串的0和1。

然而，隨著計算總量與計算精度要求的增加，越來越多的0和1需要的必然是愈加高效和精密的計算機軟硬件....

但是，凡事都是有度的。

芯片中緊致排列的電路總有擠不下的一天，軟件優化也不可能毫無上限。

可是，在“有限”的預期發展面前，計算卻是近乎無限的。

例如咱們在前面提到的高斯玻色取樣，普通的超算也能計算，但是在現有的芯片算力下，計算的時間單位卻是億萬年！

試問，倘若需要計算的不是高斯玻色取樣，倘若需要計算的是一項關乎未來發展命運的緊急數據，難道我們還要等上億萬年？

答案顯然是否定的。

不過，不知是絕望的不幸還是明辨的幸運，就算是這樣簡單時間堆砌設想下堪稱糟糕的“理想”，在現實中也是一種奢望

——根據海森堡提出的“量子不確定性原理”我們可以獲悉：

當進行微觀粒子測量時，我們測量的位置越精確，則動量的不確定度越大，如果動量越精確，則位置的不確定性便會越大！

這句話什么意思？

簡單的講，海森堡這句話的意思，就是宏觀世界的物質測算法則，并不適用于微觀世界，在微觀世界的測量中，測量精確度與單次測量的不確定性，是同向增大的！

所以，在微觀世界的測量中，應該如何解決“不確定性”對最終結果的影響？

與我前面提到的高斯玻色取樣是依靠對大量隨機變量統計，從而得到一個近似服從正態分布數值原理相似，在微觀世界的測量中，想要最大可能的去解決“不確定性”對最終結果的影響，同樣需要的是對同一物質所進行的大量重復性計算！

這個過程需要的是什么？大量的運算！

但是現在出現了兩個問題：

1、本質上是測量工具的經典半導體芯片，其工業制程幾乎已達極限；

2、其非0即1的傳統二進制數系統，在“量子效應”的干擾下，已經無法滿足更為精確效率的計算要求。

對于這種“困擾”的產生過程，打個不太恰當的比喻就是：

在距離較遠的時候，紅色的花與紅色的葉都是紅色，看似是同一件事物，這個時候，所有人都認為你的答案是“正確”的。

此時，就如同經典半導體芯片計算機所得出的所謂準確一般。

但是，當你移步走進的時候你猛然發現，花是花，葉是葉，兩者雖然都是紅色，但是曾經的正確，卻成了今天的錯誤！

如何破解這個問題？

底層運算邏輯處于0和1之間的，存在無數種疊加可能的量子計算，被視為了后摩爾定律時代最有可能的計算發展方向，也是最有潛力的計算方式。

這種運算能力有多強悍？

對此，有相關理論認為，成熟的量子計算運用，甚至可以無限真實的預測未來。

科學的盡頭是神學，并非無地放矢。

2019年10月底，美國谷歌公司在《自然》雜志上公開宣稱其制造完成的，由53個超導比特量子構建的量子計算機“懸鈴木”，已經獲得了“量子霸權”。

我至今猶記得，當谷歌公司宣稱自己研發制造的光量子計算機在僅僅200秒內所能完成的高斯玻色取樣，需要用地球最先進的超級計算機日夜不歇的計算1萬年時，國內某些公知跪地熱捧的卑賤模樣....

在他們的口中，美國谷歌公司生產制造的“懸鈴木”，是里程碑、是黑科技、是不可戰勝、是體制優越，是“西方文明優越論”中，又一不可撼動的鐵證！

去年，他們沒有提到“懸鈴木”只是一款僅僅只能夠被用于高斯玻色取樣的“實用機”，而并非是一款可以被用于普遍性計算的“通用機”！

去年，他們也絕口不提中國在這一方面的科研進展，只是用一些玄乎其玄的名詞和所謂“事實”，去為精神母國狂歡和對肉身祖國嘲諷！

然后，僅僅一年零兩個月。

在高斯玻色取樣上，比美國“懸鈴木”量子計算機快了一百億倍的中國“九章”量子計算機，橫空出世。

——不過是一款尚不具備普遍價值的實用機；

——厲害了我的國，小粉紅又要開始做夢了；

——美國據說還有更厲害的，不過只是懶得虛名罷了

..........

言之鑿鑿下，諸番丑陋嘴臉，又再一次的上升到了體制落后、文明衰弱、中國無科學的老一套！

不過，似乎是對這一切的犬吠狼嚎早有預見。

我國科研團隊在對中國斬獲世界“量子霸權”的這柄神兵稱謂命名上，別有意味的將之冠以了“九章”！

何為“九章”？

“九章”者，兩千年前之《九章算術》也！

第一章《方田》，系統性的講述了各類平面幾何圖形面積的計算方法；

第二三章的《粟米》與《衰分》，首次提出了算數中的比例分配法則和比例分配問題；

第四章《少廣》，通過介紹了現代數學中所必不可少的開立方和開平方的運算法則；

第五章《商功》，通過對土石工程的例題計算，不僅系統性的闡述了各種立體體積的計算法則，更是提出了工程分配法；

第六章《均輸》，首次提出了包括正、反比例、比例分配、復比例、連鎖比例在內的整套比例理論。

第七章《盈不足》，從“盈虧問題”入手，前瞻性的提出了盈不足、盈適足和不足適足、兩盈和兩不足等三種數術類型，其學術理論傳入西方后，直接啟發推動了西方中世紀的數學發展；

第八章《方程》，不僅提出了一次方程組的問題，更是在全球范圍內第一次完整的運用線性方程組進行求解；

第九章《勾股》，其收錄西周數學家商高的“勾三股四弦五”法則。不僅比西方類似的畢達哥拉斯定理早了整整500年！

其中收錄的一些重要公式，諸如勾股章最后一題《井中立木》所蘊含的幾何定理，在西方一直到19世紀末才由美國的數論學家迪克森得出...

公知名言：數學是科學之母，中國古來素無數學，故“科學”于中國，是西方舶來品！

但是在今天，在“九章”降世的今天，我不禁要向那些滿嘴噴物的東西們問上一問：

這樣的中國，是素無數學嗎？“科學”于中國，是西方舶來品嗎？

近代百年的我們，只是打了一個盹而已。

接下來的一切，才是剛剛開始！