量子纪元·新未来之启-维修星

2050 年，你的私人机器人医生向你说道：“我有一个好消息和一个坏消息。坏消息是我们通过分析上周污水中的细胞，诊断出你患有癌症。好消息是我们已找到了源头，发现仅有几百个癌细胞聚集在你的肺部，所以不用担心。我们已分析了癌细胞的基因，并将为你注射能够战胜这种癌症的增强免疫力疫苗。我们刚收到量子计算机制造的最新一批基因改造免疫细胞，它们专门针对这种特殊癌症。”

这正是《量子霸权：量子计算机革命如何改变世界》一书中预测的未来场景。到那个时候，量子计算机或许可以通过直接分析人们的生活污水，完成对人的全面体检。本书作者加来道雄是一位享誉世界的物理学家、知名科学畅销书作家，也是超弦理论的创始人之一、纽约市立大学研究生中心理论物理学教授。他在书中通过量子计算机的概念、原理和发展历程，重点讲述了量子计算机在各领域的远见卓识的应用，以及给经济社会带来的变革性影响。

硅时代已接近尾声

“量子霸权”这一概念由加州理工学院物理学家约翰·普雷斯基尔于 2012 年首次提出，也可称为“量子优越性”或“量子优势”。衡量量子计算机是否达到“量子霸权”的标准是：它能否比经典计算机更好地解决某个特定的计算问题。

作者在书中介绍，2019 年至 2020 年间，两个重大发明震撼了科学界，两个研究小组相继宣布成功发明了量子计算机：这是一种全新型计算机，在处理特定任务时明显超过了普通数字超级计算机。谷歌声称其研发的量子计算机 Sycamore 可以在 200 秒内解决一个问题，而世界上最快的数字超级计算机需要一万年才能完成。麻省理工学院主办的期刊《技术评论》称谷歌的此次研发是一项重大突破，甚至将其与人造卫星的首次发射相提并论。紧随其后，中国科学院量子创新研究院宣布，自己的量子计算机运行速度比普通超级计算机快 100 万亿倍。

量子计算机的兴起实质上标志着硅时代开始接近尾声。作者认为，我们可能已经迈入了见证硅时代终结的阶段。硅时代之后的下一个时代，可能正是我们所说的后硅时代，或者直接称为“量子时代”。

在过去的半个世纪中，摩尔定律揭示了计算机行业强大的爆发性规律，它是由英特尔创始人戈登·摩尔提出并命名的。摩尔定律指出，计算机的计算能力每 18 个月就能翻一番。这个定律实际上有效地追踪并描述了计算机技术的显著指数级增长。在第二次世界大战期间，计算机已经可以使用大量真空管进行复杂计算，成功破译了敌方的高级密码。第二次世界大战后，真空管升级为晶体管，随着晶体管体积的不断缩小，计算机的速度和功率也持续提升。

计算机的每一次变革性发展，都让之前的技术遭受了创造性破坏的冲击，并最终走向被淘汰的命运。摩尔定律所指出的发展规律在现实中已经呈现放缓趋势，照此趋势发展下去，最终将停止。