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按潘建伟逻辑，袁灿伦设计出比“九章”快万亿倍超级量子计算机！

2020-12-23 19:45阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1298122145

前几天，我的文章“九章是计算机吗？”在今日头条发布后，引起许多网友的关注。量子力学专家袁灿伦给我发来私信，说他按照潘建伟的逻辑，设计了一个比“九章”快万亿亿....倍的超级量子计算机。我读后觉得深受启发，大开眼界，不但花钱极俭，而且大道至简，特向大家推荐如下。
潘建伟的“九章”是模仿高尔顿钉板设计出来的，用来研究光子的随机分布。高尔顿钉板如图一所示，在一个小箱子内壁上均匀钉上钉子。箱子上部入口处放进一些小珠子。珠子落下的
过程中碰到每个钉子后，都会以1/2的概率向左或向右滚落，直到滚入底板的某个格子内为止。只要珠子的数目足够多，最后会在底板上堆成一个钟形，称为高斯正态分布。
按潘建伟逻辑，袁灿伦设计出比“九章”快万亿倍超级量子计算机！
图1. 高尔顿钉板和高斯正态分布
如果钉子的数目不是很多，可以用数学方法计算每个珠子落到每个格子的概率，得到正态分布的数学形式。但如果钉子的数目很多，珠子落下时的路径就有非常多的可能性。计算量就会非常大，以至于一般的计算机在短时间内无法完成。
按潘建伟逻辑，袁灿伦设计出比“九章”快万亿倍超级量子计算机！
图2. 玻色取样机示意图
量子计算机理论认为，量子计算机具有指数加速功能，可以解决这个问题。图二的盒子是潘建伟“九章”原理模型机，称为玻色采样机。盒子里放置300个反射镜和75个分光镜，分光镜的作用相当于高尔顿钉板箱里的钉子，光子进入分光镜后，要么透过，要么被反射。光子从图2上部的1,1,1处射入，经过盒内反射镜和分光镜的作用，最后从图下部的某个口射出，被光子探测器探测到。根据探测到的光子的数目，就可以判断光子在每个出口处出现的几率。
潘建伟和陆朝阳在200秒内在出口的100个光子探测器上测到43个光子，于是就认为他们的“九章”量子计算机大功告成，计算速度是经典计算机的2的75次方。在200秒内完成了太湖神光超级计算机需要几亿年才能完成的计算工作，实现了量子霸权。
袁灿伦先生认为没有必要那样麻烦，他建议做一个大号的高尔顿钉板，里面钉上一万个钉子，分成100排。箱子下部做100个格子。然后从上面开口处撒下一千个玻璃珠子，几秒钟内全部落入底部。分别计算每个格子内的玻璃珠数，立马就得到珠子的高斯正态分布。
由于有一万个钉子，它的计算速度是太湖神光超级计算机的2的一万次方倍，是“九章”量子计算机万亿亿....倍，可以称为超级量子计算机。但由于珠子是宏观物体，因此这个计算机又是经典计算机。于是袁灿伦的经典计算机实现了对“九章”量子计算机的经典霸权，经典计算机重新夺回了计算速度的王者之位。真是物极必反，天道轮回，三十天河东，三十天河西，皇帝轮流做，今天到袁家呀！
这种计算机不要存储器，不要逻辑门，不要集成块，不要编程序，什么都不要，只要一堆钉子和一把珠子。我们还有什么必要像“九章”那样，去摆弄那一大堆劳什子镜子和探测器呢？
袁灿伦先生揭示了超级量子计算机制造秘密，我怕天下英雄会群起而仿之，把量子计算机做成白菜价。因此建议袁先生马上申请专利，否则知识产权难保。但袁先生告诉我不用当心，他这个机子只是一个专用机，只能计算高斯正态分布，不能用计算其他东西，其他事情他做不了也不想做。因此大家有的是机会，可以按照这种方法，制造出各式各样的专用量子计算机。
我想想也是，天下之大，机会均等，有钱不妨大家赚，有名不妨大家出。比如制造飞机的，就有机会制造出“九天翱翔”量子计算机。目前设计飞机时，要解牛顿力学和空气动力学方程，要考虑气流，温度，压力的变化对飞行速度的影响，要考虑飞机各种奇形怪状的部件在飞行过程中的力学效应。用传统大型计算机来计算相关参数，也是非常困难的事情，几十亿年也算不清楚。现在的做法是，将飞机模型放到风洞中，用强气流吹，测量出各种参数，又快又省事。
按照“九章”的模式，风动实验室就是一台量子计算机，测量参数的过程就是量子计算的过程。而且非常专用，只能用来吹飞机，不能用来吹风筝，做风筝设计就不行。推而广之，凡是太复杂而不能用经典计算机计算，只能通过实际测量来做的，都可以看成量子计算机，而且都满足专用性。
对数学家来说，最实用的就是圆周率的计算。圆周率是无限不循环小数，等于3.141592654.....。它可以用某些公式计算，但需要宇宙年龄的计算时间。按照潘建伟的理论，用一把卷尺测量一下木桶的周长和直径，二者一除，就算出圆周率大约是3.14。但这没有关系，因为“九章”计算的只是概率，大致相等就可以了。所以卷尺又可称为圆周率量子计算机，但它不是专用量子计算机，而是通用量子计算机，还可以用来计算身高和腰围。
袁灿伦先生对量子力学有非常深的研究，我三十年前在广西师范大学开的全国物理学年会上，就听过他做的量子力学报告，观点新颖，眼光犀利。因此我对他的超级量子计算机的设计深以为然，认为国家应当给他发一个一顿重的奖牌。诸位网友们，你们怎么看？

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