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现在科技均以控制粒子能量大小为基础。每一轮明显的技术进步,都潜移默化的解决了上一个时代的若干难题。而这些难题在下一个时代的眼中,似乎是天经地义,习以为常的事情。所以今天当我们梳理电子科技时,很少会从工作原理的视角出发,仿佛计算机才是一切的原点。但是在量子物理的视角下,计算的原理才是原点。截止目前,人类电子科技的一切都是基于“0和1”的二进制的运算,然而机器实现解读0和1的原理,是利用了能量的大小。极简化的去讲,一个信号累计了大量的电子,它所聚集的能量就多,这代表1;而一个信号累计少量电子,它的能量就少,这代表0。人类利用信号携带能量的高低,实现了机器的运算,建立了今天宏伟的互联网科技世界。然而到了量子计算时代,信息识别不再基于能量的大小,而取决于粒子的状态。如前文所述,目前人类尚无法理解在粒子这个层面的微观世界遵循何种物理法则,所以我们只能通过已知的实验结果,去推算粒子在不同状态下的概率。并利用工程手段,创造粒子变成某种状态下的环境。进而实现用状态代表不同的含义,完成运算。

宇宙可以完美解决低温问题。目前来看,困扰量子计算核心的控制问题,主要受制于对低温环境的追求。从现有量子计算机的成品上看,占据量子计算机绝大部分的器件,均属于冷却系统。所以未来除非人类在物理学领域得到新的突破,可以进一步用能量控制能量以保证粒子的状态顺利切换。否则将微粒“冻结”依旧会是实现量子计算的最主要工程难题。可喜的是,航天领域的发展,给量子计算工程问题,提供了可行的道路。

介于普通卫星和空间站之间的天基量子计算机。一如前文所述,目前量子计算机体积大,重量大的主要原因是冷却系统,但是如果在宇宙中,这庞大的体积和重量就都可以减轻。国际空间站的建造成本大概在100亿美元左右,但除了基础的维护和辐射屏蔽体系外,天基量子计算机根本不需要空间站那庞大的体系,所以预计天基量子计算机的宇航成本在10亿美元左右。

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