第13章：計(jì)算
與蘇心交談后的大半年里诈豌，我一心撲在實(shí)驗(yàn)室，和葉波一起夜以繼日地進(jìn)行研究姥宝。
虎撲論壇曾經(jīng)流傳過一句話：“努力決定下限爸业，天賦決定上限”其骄。無獨(dú)有偶，有句類似的話在水木清華BBS《規(guī)劃你一生的學(xué)術(shù)歷程——寫給新來的博士生們》首度出現(xiàn)后扯旷，被運(yùn)用來回答知乎提問“搞科學(xué)研究需要很高智商嗎”拯爽，短短一周得到了數(shù)萬票贊同，這句話叫做：“以大多數(shù)人的努力程度之低钧忽，根本輪不到拼天賦”毯炮。
坦率的講，在看到這兩句話的那一瞬間惰瓜，曾給我很深的觸動否副。但不得不說，至少在前沿科學(xué)領(lǐng)域崎坊，后一句話可能還有待商榷备禀。
研究的頭三個月，我們的重心放在了非馮諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)上奈揍。馮·諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)從本質(zhì)上講是采取串行順序處理的工作機(jī)制曲尸，即使有關(guān)數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好，也必須逐條執(zhí)行指令序列男翰。而提高計(jì)算機(jī)性能的根本方向之一是并行處理另患。
為此我們首先嘗試了并列計(jì)算機(jī)，它用多個馮·諾依曼機(jī)組成多機(jī)系統(tǒng)蛾绎，支持并行算法結(jié)構(gòu)昆箕，能有效地提高計(jì)算效率，這也是目前國際上研究得比較成熟的方案租冠。
遺憾的是鹏倘，經(jīng)過一個星期的努力，只不過更進(jìn)一步的映證了人工智能的海量數(shù)據(jù)計(jì)算顽爹。雖然并列計(jì)算機(jī)較馮·諾依曼機(jī)有了極大提升纤泵，但依然無法滿足人工智能的數(shù)據(jù)處理需求。
并列計(jì)算機(jī)嘗試失敗之后镜粤，我們把目標(biāo)轉(zhuǎn)向了數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)捏题。數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)以數(shù)據(jù)驅(qū)動方式啟動指令的執(zhí)行。按照這種方式肉渴，程序中任一條指令只要其所需的操作數(shù)已經(jīng)全部齊備公荧，且有可使用的計(jì)算資源就可立即啟動執(zhí)行。指令的運(yùn)算結(jié)果又可作為下一條指令的操作數(shù)來驅(qū)動該指令的點(diǎn)火執(zhí)行同规。這種方式從底層架構(gòu)上就是真正的并行處理循狰，而非并列計(jì)算機(jī)式的并列算法軟執(zhí)行庸诱，所以相較馮·諾依曼的串行順序處理有了極大的提升。
遺憾的是晤揣，全新的架構(gòu)也就意味著全新的挑戰(zhàn)桥爽，真正的并行處理帶來了更高的效率，但同時也帶來了更高的控制要求昧识。由于控制的高復(fù)雜性钠四，量產(chǎn)和實(shí)際運(yùn)用只怕是遙遙無期，在一番激烈的努力后跪楞，最終我們不得不放棄了它缀去。
兩次嘗試都失敗后，我和葉波都有些氣餒甸祭，但我們并沒有放棄缕碎，我們將目光瞄準(zhǔn)了量子計(jì)算機(jī)。
馮·諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)在0和1的二進(jìn)制系統(tǒng)上運(yùn)行池户，稱為比特（bit）咏雌。但量子計(jì)算機(jī)要更為強(qiáng)大，它們可以在量子比特（qubit）上運(yùn)算校焦，可以計(jì)算0和1之間的數(shù)值赊抖。而且，按照量子系統(tǒng)的可疊加性寨典，多個量子比特也可以并行處理運(yùn)算氛雪。由于這些特殊的性質(zhì)，量子計(jì)算機(jī)在執(zhí)行特定計(jì)算的時候效率很高耸成。
在我們之前报亩，D-Wave已經(jīng)發(fā)布了商用量子計(jì)算機(jī)D-Wave One【猓可惜的是弦追，他們選擇的所謂量子絕熱演化算法，只是有一般的量子隧道效應(yīng)而已毙沾，最核心的量子相干性和糾纏性是沒有的骗卜。因此其所謂的量子計(jì)算機(jī)在學(xué)術(shù)界不能被稱為量子計(jì)算機(jī)宠页，最多是一個有量子效應(yīng)的機(jī)器而已左胞。
隨著研究的深入開展，我們發(fā)現(xiàn)要實(shí)現(xiàn)通用的量子計(jì)算举户，需要實(shí)現(xiàn)量子信息的輸入烤宙、運(yùn)算和讀出，同時要保證這套系統(tǒng)是可靠的俭嘁，并且可以不斷的擴(kuò)展躺枕，從而滿足更加龐大的計(jì)算任務(wù)。
要破解商用的RSA密鑰系統(tǒng)，我們至少需要幾百個量子比特拐云。如果要讓計(jì)算可靠罢猪，就需要更多的量子比特來運(yùn)行糾錯算法，所以一共大概需要1000個量子比特叉瘩。然而目前做得最好的離子阱體系膳帕，從1994年到現(xiàn)在，20多年過去了薇缅，才只做到14個量子比特危彩。
假設(shè)量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展進(jìn)程如同經(jīng)典計(jì)算機(jī)一樣，即其規(guī)模隨時間指數(shù)遞增的話泳桦，那么30年后汤徽，量子比特數(shù)會達(dá)到1000這個量級。然而灸撰，和經(jīng)典計(jì)算機(jī)的摩爾定律有區(qū)別的是谒府，隨著量子比特數(shù)的提升，發(fā)展難度也是指數(shù)型上升浮毯，這會使得時間大大超出30年狱掂。
最悲劇的是，哪怕就是30年亲轨，我們也等不起趋惨。
接二連三的打擊讓我和葉波心里都不好過，很多時候惦蚊，我們都悶在實(shí)驗(yàn)室里器虾。誰也沒有心情說一句話，使得實(shí)驗(yàn)室里非常沉默蹦锋，只有機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音兆沙，鼓噪著我們的耳膜。
為了打破這種氛圍莉掂，我請葉波出去大喝了一頓葛圃。搖搖晃晃地出來時，路上已看不到什么行人憎妙，偶爾有一輛車呼嘯而過库正。也對，現(xiàn)在已經(jīng)是凌晨了厘唾，也是該睡覺的時候了褥符，遺憾的是，這也正是我們以往干得最入神的時候抚垃。
“我有時候在想我們這到底是為什么?”葉波和我游蕩在街邊喷楣，可能之前下了場雨趟大，路面還是濕的，不時有些積水的小坑铣焊。葉波手里拿著罐啤酒逊朽，喝了一口，含糊不清地說道：“老大曲伊，你說惋耙，以我們的水平，要安安心心過日子應(yīng)該還是能過得蠻舒服的吧熊昌≌篱唬”
我正不知該如何回答，但葉波根本就不需要我的回答婿屹，沒等我說話灭美，他已自顧自地接著說道：“林中有兩條路，我選擇了人跡稀少的那一條昂利，它改變了我的一生届腐。為了這條路，我放棄了愛情蜂奸，我付出了青春犁苏。這些我都不后悔，可結(jié)果不該是這個樣子的扩所∥辏”
我拍了拍他的肩，猶豫了一下祖屏，說道：“你知道我是怎么想的嗎助赞，波仔。我常常做夢做夢到自己是一個空降兵袁勺，執(zhí)行一次跳傘任務(wù)雹食，但卻被氣流吹到了敵軍陣營。在離地還十幾米的時候期丰，就被下面的敵人拿槍指著群叶，這個時候是你你會怎么做?”
“空降兵呵，被槍指著的空降兵呵钝荡〗至ⅲ”葉波略帶一絲嘲弄的語氣說著，將那罐啤酒一口氣干完化撕。右手松開几晤，啤酒罐自由落體運(yùn)動著约炎，隨即被葉波的大腳開出植阴，正中街旁的路燈蟹瘾。只聽砰的一聲，路燈的外罩迸出大量裂隙掠手，好在沒有完全碎掉憾朴。里面的燈泡閃了閃，好在亦算完好喷鸽。
“你干什么众雷。。做祝±。”還沒有說完，我突然怔了一下：“我有一個想法混槐”嘈郑”
<未完待續(xù)>
