本刊編輯部

誰是下一代計算機(jī)霸主

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遠(yuǎn)古時代，從人類社會開始形成的時候起，人類就不可避免地要和數(shù)字打交道。在茹毛飲血的原始社會，狩獵、采集野果是人類賴以生存的主要手段。伴隨著生存斗爭，人類自然而然地產(chǎn)生了“多與少”、“有與無”等最早的數(shù)學(xué)萌芽，數(shù)的概念就此應(yīng)運(yùn)而生了。人們對數(shù)字的認(rèn)識是和計數(shù)的需要分不開的。計數(shù)，應(yīng)該有計數(shù)工具的幫助才不容易出錯。自從我國先民發(fā)明了“結(jié)繩計數(shù)”的方法以來，各種幫助計算的工具層出不窮。令國人為之驕傲的是凝結(jié)前人智慧的古老計算工具——算盤穿越千年的時光仍為今日的現(xiàn)代人所使用。上世紀(jì)美國賓夕法尼亞大學(xué)厄克特博士和物理學(xué)家毛希利博士研制成功世界上第一臺電子計算機(jī)，使人類的信息數(shù)據(jù)處理能力提升到一個前所未有的新高度。

21世紀(jì)的尖端科技不僅能在一個原子上存儲一個比特的信息，而且還將采用一種新的名為“量子計算”的計算方式。這種新的計算方式和人類20世紀(jì)所通用的“傳統(tǒng)計算”方式完全不同。如果用一串N比特進(jìn)行某種計算操作，用“傳統(tǒng)計算”需要一定量的時間。然而在同樣的時間里，采用“量子計算”技術(shù)，可以進(jìn)行2N這樣的運(yùn)算。當(dāng)N變得很大時，2N變得令人驚訝的巨大。因此，量子計算的潛能遠(yuǎn)遠(yuǎn)地優(yōu)越于傳統(tǒng)計算。既然摩爾定律很可能帶我們進(jìn)入原子等級，在這個范圍里，“量子力學(xué)”這個物理規(guī)則將會被應(yīng)用，人類將必須用量子理論進(jìn)行量子計算。

超級計算機(jī)又稱高性能計算機(jī)、巨型計算機(jī)，是世界公認(rèn)的高新技術(shù)制高點(diǎn)和21世紀(jì)最重要的科學(xué)領(lǐng)域之一。如今，超級計算機(jī)已成為全球氣候變化、高能粒子、天體演變、核反應(yīng)等高新科技領(lǐng)域的關(guān)鍵工具。本期“熱點(diǎn)聚焦”板塊將重點(diǎn)關(guān)注我國研制成功的千萬億次超級計算機(jī)“天河一號”，它使我國成為繼美國之后世界上第二個研制成功千萬億次超級計算機(jī)的國家。此外，還將在回眸人類計數(shù)工具的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹未來最高級的計算工具——量子計算機(jī)無可比擬的運(yùn)算能力，以及對于人類社會即將產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響。

“遠(yuǎn)古時期在太平洋中曾經(jīng)存在過一個高度文明的古大陸，名叫姆大陸?！边@是詹姆斯·喬治伍德在《失去的姆大陸》一書中的敘述，也是本期“探索·發(fā)現(xiàn)”板塊重點(diǎn)關(guān)注的話題。至今雖然尚無人認(rèn)同姆大陸的真實性，但與最近學(xué)院派學(xué)者提出過去在太平洋上存在著擔(dān)當(dāng)海上交通的某種文化圈理論卻存在著共通之處。姆大陸是否存在過則要看讀者的理解了。

讓我們把目光投向未來，想象一下量子計算機(jī)的出現(xiàn)將怎樣影響我們普通人的生活？