“Ireland has crossed every red line in its relations with Israel,” Mr. Saar said in a statement on Sunday, adding: “Israel will invest its resources in advancing bilateral relations with countries worldwide according to priorities that also take into account the attitudes and actions of these states toward Israel.”
Automakers Thrived in the Pandemic. Many Are Now Struggling.
Changing technology, political turmoil and competition from China are cutting into profits and forcing carmakers to cut jobs and close factories.
Google量子晶片「垂柳」，打開了平行宇宙？
前天Google公布，他們研發的量子運算晶片「Willow」，居然能在短短五分鐘內，解決世上最快的超級電腦也要 10^25 年才能解決的難題。10^25（10的25次方）寫成數字，就是 10,000,000,000,000,000,000,000,000年，這比宇宙存在的時間還要長很多很多，感覺非常夢幻，但看着這科技新聞，又覺得無比真實。
如果傳統電腦（包括上文提到的超級電腦）是勤奮的學生，那量子電腦就是一個思維跳脫的天才。傳統電腦中，位元（bits）是資訊的基本單位，每個位元就像一個開關，要麼是關閉（0），要麼是打開（1）。量子電腦則不同，它使用量子位元（qubits）作基本單位，能夠同時是 0 和 1，你可想像把一枚硬幣丟到空中，它旋轉的時候，可以被看作同時是「公」和「字」，這種奇妙狀態叫疊加（superposition）。
量子電腦還利用一種叫做量子糾纏（quantum entanglement）的現象，使量子位元相互連結。這意味着，如果你改變一個量子位元的狀態，另一個與它糾纏的量子位元不管相隔多遠，就算遠在銀河系另一端，也會立即改變。這種特性使量子電腦在處理資訊時更加高效。
現在不妨舉一簡單例子，讓大家明白量子電腦有多厲害。若想找出 20 位元組合（都是0或1）的其中一組數字，傳統電腦最多需要嘗試約百萬次運算步驟（2的20次方等於1,048,576），量子電腦呢，則只需大約1,000 次運算，當然快得多了。那麼Google這次利用「Willow」在5分鐘內解決的世紀難題是什麼呢？
那是針對量子電腦而設的「隨機電路採樣」（random circuit sampling，RCS）基準測試，涉及由多個量子位元和量子閘組成的電路，它會根據量子位元狀態生成一些結果，而隨着量子位元數和電路深度增加，生成和分析這些結果所需的計算資源也會急增。RCS就是用來驗證，量子電腦能否在這些計算任務上超越傳統電腦？「Willow」證實了：它運算5分鐘已等同傳統電腦的10^25年。電腦和電腦的距離，比人和豬相距更遠。
這個結果固然驚人，但在Google官方宣布中（標題為「Meet Willow, our state-of-the-art quantum chip」），Google Quantum AI團隊創辦人Hartmut Neven寫了一段更耐人尋味的話。Neven說，Willow在基準測試的驚世表現，「令人更相信量子計算是在許多平行宇宙中發生的，這與多伊奇最早預言的『我們活在多重宇宙中』的概念相符（It lends credence to the notion that quantum computation occurs in many parallel universes, in line with the idea that we live in a multiverse, a prediction first made by David Deutsch）。」
這段輕描淡寫的話，細思極奇，那是否意味着Willow已打開平行宇宙之門呢？先來談談Neven提及的多伊奇（David Deutsch）是何許人，以及他預言了什麼。多伊奇不是科幻小說作家，而是物理學家、牛津大學教授，也是量子計算領域的開創者。他在《真實世界的脈絡：平行宇宙及其寓意》（The Fabric of Reality: The Science of Parallel Universes—and Its Implications）一書中，解釋了量子計算如何證明平行宇宙的存在。他的理論核心非常簡單，卻又震撼人心：如果只有一個宇宙，那麼很多量子計算根本不可能完成。
多伊奇在書中舉例說，以傳統方式尋找一個250位數字的質因數，即使動用百萬台普通電腦組成的網絡，也需要超過一百萬年，但利用量子電腦執行「秀爾演算法（Shor's algorithm）」卻不需這麼久，只要執行僅僅幾千次計算就夠了。然而量子電腦調動的，不單單是我們這個宇宙擁有的資源，而是10^500（即1字後面有500個0）個宇宙的資源！
多伊奇認為量子計算之所以這麼神速，是因為它讓許多平行宇宙共同協作，完成「不可能的任務」：在每一個參與運算的宇宙裏，都有同一台量子電腦，以相同的演算法在執行幾千次運算，並通過「量子干涉」的方式（正確的答案被增強，錯誤的被削弱），給我們算出答案。
據多伊奇推算，我們可見宇宙的所有原子加起來，也不過是10^80這樣一個「渺小」數字，要是沒有多個平行宇宙的協作，怎可能解決需要10^500個宇宙資源才能運算的難題呢？讓我們回到 Willow——它能在五分鐘內完成超級電腦需要 10^25 年的運算，這在物理上幾乎不可思議，但多重宇宙理論卻有合理解釋：這些無比複雜的運算，根本是分攤在不同的平行宇宙中。
當 Willow 運算時，它原來不是孤軍奮戰，而是讓無數「分身」同時在不同的宇宙中處理不同的計算路徑。不妨想像有無數個平行世界的你，每個你都專注於解決問題的一部分，然後所有結果彙聚一起，豈非快如閃電？這就是量子計算的魔力，也可說是多重宇宙存在的佐證。
我不禁想到有些自閉症奇人，能夠莫名其妙地做複雜的速算，甚至單靠直覺來辨識及生成很大的質數（著名腦神經學家Oliver Sacks就在1985年報告過這種奇特現象）。難道這些自閉症天才能像量子電腦一樣，跟平行宇宙的「分身」以某種匪夷所思的方式溝通和合作？
Willow，這顆叫「垂柳」的晶片，名字可能暗藏玄機：垂柳的枝條既像是一個個分岔的宇宙，而搖曳的柳影交疊水中，也彷彿不同宇宙互相映照，既孤立，又相連。也許量子計算的真正意義，不在進行異常繁複的運算，而在揭開我們宇宙的神秘真貌。

相關文章：
科學證實無鬼？
https://www.patreon.com/posts/88326265
圖/Google
沒有留言:
張貼留言