量子通信技术技术已经进入我们的生活中了吗?

所谓的“量子+”生活产品多数是假的
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  随着各大媒体的频繁报道,“量子”这个原本离我们日常生活有些遥远的“高大上”概念,渐渐成为大家耳熟能详的“网红”,自然也有大量商家和厂商“蹭热点”。
  近期,市场上出现了各种与“量子”有关的“高科技产品”。各种跟“量子”有关的新概念也层出不穷——从具体的量子能量水、量子鞋垫、量子袜、量子空气净化器,到抽象的量子医学、量子保健、量子能量植入,听着够玄乎的。
  那么,这些“量子+”概念的产品,哪些是真的,哪些是“大忽悠”呢?身为平民百姓,又怎么练就一双“火眼金睛”呢?
  量子无处不在,但并不是无所不能
  量子是构成物质的最基本单元,也是人类了解这个世界的一种途径。
  1900年以前,人们认为物质和能量是连续变化的。但是,随着新的实验现象出现,人们开始重新审视过去的固有观念,物理学基本理论的革命性风暴也拉开了序幕。1900年,为了解决黑体辐射问题,物理学家普朗克提出了“能量的最小单元”的假设,并将其命名为“量子”,这种说法一直沿用至今——在微观世界里,物质和能量的基本单位,被称为量子,例如光的基本能量单位为光量子。
  随着量子物理学的发展和实验能力的进步,如今物理学家已经可以在实验室里对微观世界的基本粒子进行自主操纵。有趣的是,一个量子可以同时处于多种状态,学术界称之为“相干叠加”。例如,一个光量子它可以同时在北京和纽约出现。更令人费解的是,多个量子还可以处于纠缠的状态,它们之间可以保持一种超时空的关联。爱因斯坦把这个现象称为“遥远地点之间的诡异互动”。
  也正是由于量子世界里这些神奇的性质,使得量子物理像一位神秘的吉卜赛女郎,吸引了大批科学家和普通人的目光,她一边带给人们无尽的困惑,一边让无数人终其一生去靠近她、了解她。
  中国科学技术大学有一群科学家每天都在跟“量子”打交道。在他们的努力下,量子原理为我们带来的新技术,可以突破以往的技术瓶颈,为我们带来新的惊喜,成为信息、物质、能源、生命等领域技术创新的源泉。他们告诉我们,量子已经被应用在许多方面。
  首先,是大家耳熟能详的量子通信。
  “墨子号”量子通信卫星就是这方面最突出的成果。利用单光子的不可分割性和量子态的不可克隆性,它从原理上保证了信息的不可窃听和不可破解,因此从根本上确保了通信的无条件安全。
  第二个方面,就是量子计算。
  量子计算是利用量子力学的原理,如量子叠加性、量子纠缠等,进行数据和信息处理的一种全新的计算方式。大数据时代,人类对计算能力的需求与日俱增,但是目前人类拥有的计算能力还相当有限。量子计算的能力相比于经典计算,具有“指数级的加速”:对特定问题的处理上,在中小规模(~50比特)的情况下即可打败目前最快的天河二号超级计算机。若量子计算机实现操纵100个粒子,对特定问题的处理能力将达到目前全世界计算能力总和的100万倍。
  第三个方面就是量子精密测量。
  量子精密测量可以打破重力、时间、位置等物理测量的经典极限,大幅度提高卫星定位、潜艇导航、医学检测和引力波探测等的测量精度。例如,在潜艇导航方面,利用量子精密测量技术,航行100天后定位误差小于1公里,无需定期通过上浮进行卫星修正,有利于长期潜伏。
  但以上提到的有关量子信息的研究,除了量子通信现在慢慢走向国防、金融等应用领域,其他的技术仍然处于基础研究阶段。
  辨别“量子产品”简单有原则
  所有这些量子方面的应用,其实都是基于量子力学的基本原理(比如叠加、纠缠)。这都是在科学家团队十几年、甚至几十年的刻苦攻关下,一步一个脚印啃下的“硬骨头”。因此现在市面上涌现出大量的宣称用了量子技术的产品和概念,便很值得我们用火眼金睛去辨别真假了。
  比如:量子水——通过载体与水接触后释放量子信息和能量,对水进行量子级别优化;量子能量袜——经过量子植入后的量子袜能释放能量波、远红外线、负离子等有益物质。能量波能让人体的分子处于较高的振动状态;量子谐振转植技术——结合量子纠缠与晶体谐振理论,以量母元素高频能量波的三大特性为导向转承,根据原子分子共振原理研发的量子农用灌溉器和土壤调理剂;量子医学——建立在利用电磁辐射与人、动物和植物世界相互作用基础上的一个全新的学科。通过测定分析生物体所释放的振动频率大小(即微弱磁场波动能量)进行诊断与治疗的医学技术,亦称波动医学。
  注意了!这些产品可以说全部都是假的。
  他们有一个共同的特点就是,用一些名词堆砌,却毫无逻辑可言,既没有科学文献的支撑,也没有任何能证明效果的实验数据。这些所谓的“高科技产品”,无非就是商家的“名词嫁接能力比赛”罢了。
  所谓的“量子共振信息水”,宣称“宇宙中存在一种量子的‘灵力场’,人体各器官都有其固有的共振频率,体内的‘灵力场’紊乱之后,共振频率就会偏离正常,从而生病。量子共振信息水可以将人体有益的信息频率记忆在水中,并除去水中有害的信息频率。饮用此水,水中记忆的人体有益正常信息就会与人体波产生共振,将正常信息频率快速通达到人体各个细胞,从而纠正人体错误信息频率,使细胞充满活力。”其中的“共振”、“量子信息、场”,这些确实是科学概念,但是量子共振信息水是否真有除病效果,就无人知晓了。
  事实上,我们科学上说的“量子信息技术”是指利用量子力学的原理,进行信息、数据处理的新型革命性技术,比如我们前面介绍的量子通信、量子计算、量子精密测量。从另一方面来说,无论是科学背景、资源投入,还是实验建设、人才培养,量子方面的研究都是一个门槛相当高的事情。因为量子系统是非常脆弱的,研究量子的实验以及相关技术,条件都非常严苛。要知道量子调控是在单个量子的层面上进行操控的(比如对单个原子、离子、电子和光子进行调控),这些物质和能量的基本单位非常小,就拿单个原子来说吧,它的大小只有10^-10m,如果要在实验中控制它,需要极高的真空环境,加上昂贵的激光冷却系统降低原子的热运动,才可能对其进行操控。
  比如量子计算机,为了保护量子比特的相干性,往往需要一个封闭的、真空的、极低温的、隔绝外界电磁干扰的系统,这种全世界很多国家级的实验室都无法达到的严苛条件,试问有哪个袜子厂商能具备呢?
  再比如我们都关心的墨子号量子卫星,它之所以能顺利升空,依靠的也是国家日益强大的综合国力。这种资源、人力、技术上的巨大投入,连欧美大国都羡慕不已,哪里是一个名不见经传的民营企业可以承担的呢?对此,中国科学技术大学教授、“墨子号”量子科学试验卫星科学应用系统总设计师彭承志曾在其微博上告诫投资机构:“如果有个资管计划或者理财产品请您投资一个前途远大的量子公司,门槛也不高,几百万甚至几十万元都可以进来,请千万小心,您遇到很有可能不是量子而是骗子。”
  其实,要想鉴定量子产品的真假,有一个特别简单的原则,那就是,量子技术目前的研究主要集中在量子通信、量子计算机和量子精密探测,暂时还没有与日用品扯上关系。所以,看到所谓“量子+生活”的产品,通通都是骗子。这些嫁接、炒作的概念没有任何科学根据。(来源:中国科大上海研究院墨子沙龙)
  制图刘苗
(责任编辑:魏晓航)
银联发布的数据显示,今年春节假期购物类消费金额同比大增43%,其中北京、上海、深圳、广州成为购物消费最多的四座城市。
梅州市级首轮巡察工作突出政治巡察定位,巡察“利器”作用不断显现,共发现问题338个,线索61条,目前已立案9件。
早春羊城,大年初九,尽管冷空气赶走春节的暖阳,时不时天空还飘下几点雨滴,但挡不住人民北路紫荆花盛开的脚步。
出行早高峰提前约30分钟,集中时段约为7:20-9:00,拥堵指数将处于“基本畅通”至“轻度拥堵”水平。
春节假期后段开始,陆续有冷空气抵粤,春季天气阴晴冷暖变化快,公众需注意适时增减衣物。
港珠澳大桥珠海连接线的核心控制性工程、世界最大断面公路隧道——拱北隧道24日全面建成。
春节假期已经结束,新的一年,繁忙的工作生活又要开始了,而无处不在的网络诈骗也开始伺机而动。
据了解,深圳新登记商事主体量快速增加,主要得益于商事制度改革不断取得新突破,带动社会投资创业的制度性成本进一步降低。我30岁了,不了解量子力学在日常生活中有哪些应用。求吧友科普。_量子力学吧_百度贴吧
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我30岁了,不了解量子力学在日常生活中有哪些应用。求吧友科普。收藏
一直感到量子论、量子场很神秘,不了解量子物理、量子力学有什么用途。。。我是一名高级电工。。。量子论和麦克斯韦电磁场理论有什么联系么谢谢帮助。
生活中没用,微观上科研才有用
跟别人装逼还是有用的。。。
没啥生活中的,很少,扫描隧道显微镜= =
哦。谢谢楼上几位朋友。原来用于微观、微电子。。。研究电子跃迁飘渺不定的运动是吧。。。那我就不学它了。。。还是老老实实多看几遍电磁场有益
电子学、半导体物理 、光电子都是我在刚上大学非常神往的专业。。据说就业形势较差。。。后来就不向往了。。
听说过有超导量子干涉器件,做探测用的,但没见过实物。
你的选择很正确,生活中电动力学比量子力学有用的多的多的多。反正我学完量子力学之后,只感觉到世界观改变了。对半导体有兴趣的话还不如看看模电、数电什么的,这不需要量子力学基础。据我所知,在半导体方向上,如果不从事材料的研究、制备的话,量子力学是用不到的。
没量子力学就没有你的电脑,手机等等
在生活中用处:当你儿子看科幻片,听到这个词儿问你的时侯。
用处很多很多很多
电脑 手机 都有
量子这东西,是为了解释微观现象而弄出来的。
根本就不是宏观学科。。别闹。。
无处不在,手机,电脑。。。。
学微电子的都要学量子力学吧
用处很大。首先是促进了化学发展,所以才可以有一些精细合成品。然后比如说随着计算机的发展,芯片要做到纳米级别,就必须要考虑量子效应,还有什么半导体之类的。。。。
看《新发现》杂志上说的,有人发现光合作用具有量子力学的特性,并且记录(姑且这么说吧)了下来。参考:
在许多现代技术装备中,量子物理学的效应起了重要的作用。从激光、电子显微镜、原子钟到核磁共振的医学图像显示装置,都关键地依靠了量子力学的原理和效应。对半导体的研究导致了二极管和三极管的发明,最后为现代的电子工业铺平了道路。
量子力学是微观领域的理论体系,原则上来说,几乎所有宏观现象,都跟微观尺度上的相互作用有关,所以生活中的普通现象,大多都跟量子力学有关系。比如发光现象,一般都是原子分子或者固体能级跃迁导致的,都能扯上关系。。。但是宏观领域唯象的理论也大多都能解决日常生活中碰到的各种现象,所以也可以说量子力学跟日常生活没有直接关系。说几个与日常生活有关的量子现象:激光笔、全球导航定位系统里面的时间校准用的是原子钟,几乎所有的电器(二极管三极管的原理都是量子力学)。
几十年前的东西了,现在随便一山寨手机都用上量子力学了,它对化学的影响很大。
量子力学可以解释物体的颜色,为什么品红是红色的?因为品红的化学式是对称的,品红分子只有两个能级,从一个能级到另一个能级需要吸收或辐射一个光子,其频率唯一,即红光。量子力学还能够解释为什么我们走路不会掉到地面下面去,即原子之间有斥力。这在经典力学里是解释不了的。量子力学还能解释光合作用中叶绿素是怎么吸收光子的,眼睛是怎么看到光的。费曼在他的物理学讲义中讲了很多,有兴趣你可以看一下。生活中之所以很难看到量子力学的表现,在于我们看到的宏观事物由大量的微观粒子构成(10*27个),很多偶然性,微观性都被统计平均掉了
它在应用方面还不成熟
量子力学可以让你失业
当你给妹子装逼的时候很好用
一股令楼主都战栗的气息压塌了苍穹,本屌丝来了!本屌深邃的双眼中有无尽日月星辰,举手投足间竟有大道在共鸣。只见本屌动了,一只古朴的大手横跨无数楼层,直压楼主而来。2楼承受不住这股气息,直接崩碎。3楼忍不住袱跪下去,不甘地大吼:“他都快无敌了!就算没用迈入那一领域,也差不多了!”头发早已花白的4楼娇躯一颠,双眼迸发出惊人的神采:“竟然是他,那个曾经一炮撸死无数楼主的人,多少年没有出手,不想又这般出世,手速似乎更加恐怖了!”楼主看着本屌的大手携着极道撸兵而来,不由得感到裤裆一寒,竟已化为一片混沌,不禁老泪纵横,一声苍老的叹息回荡在整片星域:“撸管尽头谁为峰,一见此屌鸟成空!”他天空加身,  他魔剑在手。  他权倾一方,  他点草全服。  他强打红字,  他挥金如土。  他装备牛逼,  他瞎人狗眼。  他独自存活,  他引领全球。  他风流潇洒,  他妻妾成林。  他言必黄字,  他万众瞩目。  他三教九流,  他领嗨全场。  他双刀不是无色,  他艹尽不服之人。上帝的骑宠,上古时期世界的霸主。┏┛┻━━━┛┻┓┃|||||||┃┃   ━   ┃┃ ┳┛  ┗┳  ┃┃       ┃┃   ┻   ┃┃       ┃┗━┓   ┏━┛  ┃ 史 ┃    ┃ 诗 ┃    ┃ 之 ┃    ┃ 宠 ┃  ┃   ┗━━━┓  ┃经验与我同在 ┣┓  ┃攻楼专用宠物 ┃  ┗┓┓┏━┳┓┏┛   ┃┫┫ ┃┫┫   ┗┻┛ ┗┻┛要不是3倍经验,我也不会带着我宝贵的宠物来。汉语:我是来打酱油的。英语: I'm going to buy some soy sauce.  韩语: 나는 간장 소스.德语: ich gehe Sojasosse kaufen. 法语: je me suis prend que sauce de soja. 俄语: Я пришла за соевым соусом.荷兰语:kwam ik tot een sojasaus 西班牙语:me vino a un salsa de soja 意大利语:venuta solo a comprare la salsa di soia.你每到一个帖子就粘贴这句话,十五天就到了11级”......我彻底恍然大悟
电脑、手机等一切含有晶体管的机器,现代的汽车、飞机、船舶,哪里没有电子线路,都离不开固体物理,而现代固体物理就是建立在量子力学基础上的。所以说,没有量子力学,我们就退回一百来年前了。
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【中国科学报】让量子科学“照进”生活
■本报记者 唐琳
无处不在的卫星通信、卫星导航定位、卫星遥感以及依靠卫星对地球观测的天气预报和灾害预报,成为保障国家安全以及日常生活中必不可少的要素;而源于空间科技需求发展起来的新技术,在为空间探索服务的同时,更是极大地改变着人们的生活。
而这其中最具代表性和说服力的,当属量子科学实验卫星及其带来的可能颠覆人类现有通信、计算、测量方式的量子技术。
守护国家安全
伴随着互联网的飞速发展,信息安全早已成为人们关心的网络问题首选。而2013年爆发的“棱镜门”事件,更使这一问题发酵成为更高层次的国家安全隐患。
当信息安全已然上升到国家战略的高度,保障通信安全与通信保密也随之成为政府高度关注的焦点,发展“自主可控”的信息技术和产品成为当务之急。
那么,究竟有没有一种通信技术和手段是绝对可以信赖的呢?答案是肯定的。
微观世界里,有共同来源的两个微观粒子之间存在着纠缠关系。不管它们距离多远,只要一个粒子状态发生变化,就能立即使另一个粒子状态发生相应变化。利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通信方式,就是量子通信。
基于量子理论,科学家提出量子密钥的概念。量子密钥是将数字密钥储存在特殊的量子信息中,并在量子通信线路中传输。
由于“绝无仅有”的安全性,量子通信在国家安全、金融等领域有着重大的应用价值和前景。
从长远来看,量子通信还能实质性地提升国家的信息技术水平和信息产业的核心竞争力,实现国家信息系统建设的跨越式发展,对综合国力的提升、经济和社会的进步产生深远的影响。因此,量子通信也被认为是最有可能引发军事、经济、社会领域又一次重大革命的关键技术。
技术改变生活
当前,城域光纤量子通信网络技术早已成熟,这为通过大力发展我国自有的量子通信技术以掌握未来信息产业主动权提供了难得的机遇。其中,在一个中等城市范围内利用光纤传输光子编码载体是目前实现量子通信的最佳方案。
2012年,合肥城域量子通信试验示范网全网落成。这一项目成功搭建了46个节点的城域量子通信网络,覆盖合肥市主城区,用户涵盖政府部门、金融机构等,能提供量子安全下的实时语音通信、文本通信及文件传输等功能。4年来,示范网运行良好,通信正确率达99.6%,超过目前的移动通信水平。
在合肥城域量子通信试验示范网成功建成后,2013年,济南量子通信试验网也开始正式投入使用。这不仅是我国第一个以承载实际应用为目标的大型量子通信网,也是世界上已知的规模最大、功能最全的量子通信试验网。
除了量子通讯网络的建设,量子通信的应用远比我们想象的更为广泛和“接地气”。
在十八大、“抗战胜利70周年阅兵”等关键节点,我们都可以看到量子通信装备的“身影”。比如,利用量子通信技术装备在国庆60周年阅兵期间构建的“量子保密热线”,就为国庆阅兵过程中重要信息的传送提供了必要的保障。
量子技术的应用,除了量子通信,不得不提的还有量子计算及其衍生出来的精密测量技术。
根据理论预计,求解一个亿亿亿变量的线性方程组,利用目前世界上最快的“天河二号”超级计算机需要100年。而利用计算频率还低万分之一的THz量子计算机,却只需0.01秒。
点赞“墨子”
中国科学院院士 李家明
量子科学实验卫星的发射很重要,对建立全球性通信网络,构建“量子互联网”至关重要。此次卫星的成功发射,肯定会带动一系列科学技术的发展,尤其是精密科学。
中国科学院院士 于渌
量子科学实验卫星是我国自主研发的世界第一颗星地量子通信设备,也是我国在空间科学方面从跟踪追赶到并跑,再到领跑的典型代表。
中国科学院院士 朱诗尧
这颗由中国完全自主研发的卫星不仅是我国,更是世界上首颗量子科学实验卫星,其对未来量子通信技术的发展意义重大,是我国在全球量子通信技术发展领域迈出的第一步。
诺奖得主Anthony J. Leggett
在太空上远距离对量子力学的预测进行检验,这将是非常有趣的一项实验。如果此次量子科学实验卫星上的实验能够获得成功,那么它肯定会为最终的“量子互联网”打下坚实的基础。
奥地利科学院院长Anton Zeilinger
我们非常高兴地看到量子科学实验卫星正在顺利地将量子通信提高到一个新的水平。我期待此次实验不仅能够提供重要的新成果,也将成为迈向全球量子通信体系的重要一步。
波兰格但斯克大学理论物理和天文物理研究所所长Marek Zukowski
潘建伟教授的团队是实验研究中的全球佼佼者,因此我很高兴地看到他们把实验“搬到太空”。量子科学实验卫星项目将会成为真正的开拓者。
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人类生活在计算机模拟程序中?也许是 但这无关紧要
我们的宇宙也许是由造物主创造出来的。
超级计算机正变得越来越强大。
  新浪科技讯 北京时间1月4日消息,据国外媒体报道,你是真实存在的吗?那么我呢?这一度是只有哲学家才会考虑的问题。科学家则负责解答我们的世界究竟是什么样子的、为什么会这样。但在当下一些大胆的猜测面前,科学家似乎也开始将目光投向了这个问题。一些物理学家、宇宙学家和技术专家认为,我们其实活在一个规模巨大的计算机模拟程序中,过着《黑客帝国》中一样的虚拟生活,却错误地认为眼前的世界是真实存在的。
  这当然违背了我们的直觉。身边的世界太过真切,不可能是模拟出来的。手中茶杯的重量,咖啡散发的香气,耳边围绕的种种声响——这些体验如此丰富,怎么可能是虚假的呢?但想一想过去几十年间、我们在计算机和信息技术领域取得的巨大进步。计算机游戏变得越来越真实, VR模拟器更是变得越来越引人入胜。
  这足以使你产生疑心了。
  《黑客帝国》将这一假设以前所未有的清晰程度展现在了我们面前。在该电影中,人类被邪恶力量封锁在一个虚拟世界之中,却毫不怀疑地认为这个世界是“真实”的。而在此之前,1983年大卫·柯南伯格(David Cronenberg)拍摄的《录像带谋杀案》(Videodrome)和1985年泰瑞·吉列姆(Terry Gilliam)拍摄的《妙想天开》(Brazil)亦体现了这一思想。
  这些反乌托邦电影向我们提出了两个问题:我们将如何发觉这一事实?这一事实究竟重不重要?许多名人都是这一观点的支持者。
图为特斯拉和SpaceX公司CEO伊隆·马斯克。
  2016年6月,科技企业家(Elon Musk)断言,我们生活在“现实”世界中的可能性只有十亿分之一。无独有偶,谷歌的机器智能大师雷·库茨韦尔(Ray Kurzweil)也提出,“也许我们整个宇宙只不过是另外一个宇宙中某个初中生的科学实验而已”。
  不仅如此,一些科学家还认真考虑了这种可能性。2016年4月,几名科学家在纽约自然历史博物馆针对这一问题展开了辩论。他们并不认为人类的肉身像《黑客帝国》中一样,被禁闭在阴暗的容器中,身上连着各种管子。但他们指出,我们周围的宇宙或许并不是真正的宇宙,并且至少有两种表现形式。
  麻省理工学院宇宙学家阿兰·古斯(Alan Guth)提出,我们的宇宙可能只是由超级智能生物开展的某种实验,就像生物学家培育微生物群落一样。古斯表示,从理论上而言,我们无法排除通过人为的大爆炸凭空创造出一个充满了物质和能量的宇宙的可能性。并且,这些智慧生命无法摧毁它们创造出的宇宙。新的宇宙拥有自己专属的时空,并迅速脱离母宇宙,并与之失去联系。
  这种假设并没有改变任何事情。我们的宇宙也许就是在某种“超级智慧生物”的试管中诞生的,但它依然像“自然”诞生的宇宙一样“真切”。不过,另一种假设更加夺人眼球,因为它足以颠覆我们所理解的“现实”这一概念。
  马斯克和其他持相似看法的人提出,人类完全是计算机模拟出来的产物,就像电脑游戏里的人物一样。甚至连我们的大脑也是模拟出来的,会对模拟出的感觉做出反应。这样看来,我们根本“无从逃离”。这里就是我们生存的地方,并且我们唯有在这里才能生存下去。但我们凭什么相信这样的假设呢?理由很简单:我们已经做出了一系列模拟,而若是利用更先进的技术,我们就能实现终极模拟,让人们产生现实生活般的真实体验。
  我们不仅在游戏中使用计算机模拟,也用其开展了科学研究。科学家试图用计算机模拟出这个世界,尺度小到亚原子级,大到整个人类社会或星系,甚至整个宇宙。例如,针对动物的计算机模拟能帮助我们分析它们是如何演变出群居等复杂行为的。还有一些模拟能帮助我们理解行星、恒星和星系的形成过程。我们还能利用简单的“代理人”,根据特定规则做出选择,从而模拟人类社会。这能让我们更好地了解合作是如何出现的,城市是如何形成的,道路交通和经济是如何发挥作用的,诸如此类,不一而足。
科学家模拟出了宇宙的诞生过程。
科学家模拟出了宇宙的诞生过程。
  随着计算机变得愈发强大,这些模拟结果也愈加复杂。目前,一些对人类行为的模拟已经在试图描述人类的认知过程了。研究人员预计,不久之后,这些“代理人”的决策过程就将不仅限于“如果……就……”的规则了。他们将赋予“代理人”简单的大脑模型,看它们作何反应。谁说我们在短期内创造不出拥有意识的“计算机代理人”、也就是虚拟的人类呢?我们对大脑的了解和测绘已经取得了很大进步,量子计算机也将为我们提供广泛的计算机资源,使这样的现实离我们越来越近。若这一天真的来临,我们将开展大量计算机模拟工作,数据量将远远超出我们生活的“真实”世界。
  那么,宇宙中的其它智慧生命达到这一水平了吗?如果它们已经达到了这一水平,我们便有充分的理由相信,我们其实生活在模拟程序之中,这一可能性无疑大大增加。
  牛津大学哲学家尼克·博斯特洛姆(Nick Bostrom)认为这一假设有三种可能性:
  1)外星智慧生命从未达到过这一阶段,因为它们可能已经提前灭绝了;或者
  2)它们达到了这一水平,但出于某种原因,决定不开展这样的模拟;或者
  3)我们极可能生活在模拟程序之中。
  问题在于,这三种选择究竟哪一种最可信呢?
  天体物理学家、诺贝尔奖得主乔治·斯穆特(George Smoot)提出,我们没有理由相信第一点和第二点。
  诚然,目前有许多问题都是由人类引发的,如气候变化、核武器和大规模物种灭绝的,但这些问题都不足以使人类走向灭绝。此外,我们也不应认为详细的、栩栩如生的计算机模拟在理论上是无法实现的。斯穆特补充说,既然我们已经知道了宇宙中的行星分布得何其广泛,就不该认为我们是宇宙中最先进的智慧生命,否则就太傲慢自大了。
  那么第二种选项呢?出于伦理原因,我们或许不会进行这样的模拟。创造出虚拟生命,让他们相信自己真的存在、并且拥有自由意愿,也许不是一种正当的做法。但斯穆特认为这种可能性不大。毕竟,我们如今开展各种模拟的主要原因便是为了更好地了解真实的世界,从而改善环境、拯救生命。因此,我们这么做是有充分理由的。
  这样一来,就只剩下第三个选项了:我们也许就生活在模拟程序之中。但这依然只是假设,我们能找到证据吗?许多研究人员认为,这要取决于模拟的好坏。最好的方法就是寻找程序中的漏洞,如物理法则的前后不一致等。
  此外,已逝的人工智能专家马克·明斯基(Marvin Minsky)提出,我们还可以通过另一种方法证明我们生活在虚拟程序当中。计算过程中的“四舍五入”会导致一些程序错误。例如,当某一事件有几种不同的可能结果时,它们的概率之和应当为零。而如果我们发现概率之和不为零,就说明哪里出了差错。
  一些科学家指出,我们已经找到了充分的理由,足以说明我们生活在虚拟程序之中。理由之一便是,我们的宇宙看上去像是精心设计出来的一样。自然界中的各种常数,如基本力的强度等,数值竟刚好符合生命形成的条件。若是哪怕有一点差别,原子就不再稳定,恒星也无法形成。这一直是宇宙学中最难解释的未解之谜之一。
我们能够模拟出完整的星系簇。
宇宙的运作过程就像数学一样。
  一种可能的解释是“多重宇宙理论”。也许在类似宇宙大爆炸的事件中,产生了大量宇宙,每个宇宙中都有着不同的物理法则,有些宇宙也许刚好适合生命的形成条件。而如果我们恰好不在这样的宜居宇宙中,根本就无从提出上述问题,因为我们压根就不存在。然而,平行宇宙理论纯属猜测。要说我们的宇宙是模拟出的产物、参数都经过了刻意的微调,多少还可信一些。
  虽然存在这种可能性,但理由依然不充分。毕竟,我们的造物主所在的“真实”宇宙可能也经历了一系列微调,让它们得以生存。这样一来,“我们生活在模拟程序中”的假设就无法解释这一谜团了。还有些人指出,现代物理中有一些十分诡异的发现,这或许能说明模拟程序出了差错。
  研究微观世界的量子力学就云集了各种古怪的研究结果。例如,物质和能量看上去都很零碎。此外,我们观测宇宙的分辨率似乎也有一定限制。如果我们想研究体积更小的事物,它们看起来就会“一片模糊”。斯穆特表示,量子物理中这些令人困惑的现象正是计算机模拟时可能出现的情况,但这只是一个粗略的类比。也许粒子并不是物质的基本组成,而是由于我们对现实的理解程度有限导致的结果。
  还有一种看法认为,宇宙似乎是按照数学法则运行的,就像计算机程序一样。一些物理学家指出,现实也许仅仅是数学而已。麻省理工学院的马克斯·泰格马克(Max Tegmark)表示,如果物理法则建立在计算机算法的基础上,这正是我们可能看到的结果。
  不过,这一观点就像一个无穷无尽的循环。例如,如果某个超级智慧生命对自己生存的“真实”世界进行了模拟,它们肯定会以自己宇宙中的物理法则为依据。这样一来,我们的世界之所以是由数学构成的世界,就并不是因为它在计算机中运行,而是因为“真实”的世界也是如此。
  反过来说,模拟并不需要建立在数学法则之上,它们完全可以随机运行。我们不清楚它是否会产生连贯一致的结果,但关键是,我们无法利用宇宙表现出来的数学规则反推出它的“真实情况”。不过,马里兰大学的詹姆斯·盖茨(James Gates)认为,有一个更加确切的理由让我们怀疑物理法则受到了计算机模拟的支配,。
宇宙的运作过程就像数学一样。
  盖茨在亚原子粒子的尺度上研究物质。他指出,主宰这些粒子行为的物理法则有某些特征类似于在计算机中操纵数据时用来纠错的代码。因此,这些法则是否有可能就是计算机代码呢?也许吧。不过,我们总是在先进技术的基础上对自然进行解读,将物理法则解读为纠错代码只是最近的例子之一。
  牛顿力学一度使宇宙显得像一套如钟表般规律的装置;而在计算机时代刚刚到来时,基因也曾被视作一种拥有存储和读取功能的数字编码。我们似乎总喜欢把当前最受关注的事物投射到物理法则之中。要找到我们生活在模拟程序当中的证据可谓极其困难。除非这一模拟程序漏洞百出,否则它的测试结果就很难用其它方法来解释。
  斯穆特指出,我们也许永远也无法得知真相,因为我们的思维不足以应付这一任务。毕竟,我们在设计模拟游戏中的“代理人”时,它们必须遵循游戏规则,而不能颠覆这些规则。我们的思维也许就受到了这样的限制。不过,我们用不着太担心自己只是由计算机操控的信息,因为一些物理学家认为,“真实”的世界也不过如此。
  量子理论本身就常常从信息和计算的角度予以表达。一些物理学家认为,从根本上而言,自然也许不是纯粹的数学,而是纯粹的信息:也就是比特,就像计算机使用的0和1。颇具影响力的物理学家约翰·惠勒(John Wheeler)将这一理念命名为“It From Bit”(一切源自比特)。
  这样看来,从基本粒子间的相互作用开始,世间发生的一切都是由电脑计算出来的。 “宇宙可以被看成一台巨大的量子计算机,”麻省理工学院的赛斯·劳埃德(Seth Lloyd)说道,“如果研究一下宇宙的’内脏‘,也就是尺度最小的物质结构,就会发现其中除了正在进行数字运算的量子比特之外,什么也没有。”这触及到了物质的实质。如果现实仅仅是信息而已,那么无论我们是否身处模拟程序之中,我们的“真实”程度都毫无差别。
  这些信息究竟是受自然操控、还是由超级智慧生命控制?这两者究竟有何区别?它们看似没什么区别,除非我们的造物主故意干涉模拟进程,甚至将模拟程序关闭。还有,我们对此到底该作何反应呢?泰格马克建议,我们最好走出家门,享受生活,以防哪天造物主对我们感到无聊了。这当然只是句玩笑话。毕竟我们享受生活的原因远不止这些。但这却在不经意间暴露了整个概念存在的一些问题。
  “这次模拟变得没意思了,还是关了它、开始下一个吧。”就像库茨韦尔认为这是外星世界的学校项目一样,这种假设同样把我们的“造物主”想象成了玩电脑游戏的青少年。
  博斯特洛姆提出的三种假设也有“唯我论”之嫌,总结出来就是“我们会做电脑游戏,我猜超级智慧生物也会做,只不过它们的更高端!”在想象超级智慧生物可能怎么做、甚至猜测它们的身体构成时,我们总是从自身情况猜起。然而,我们对它们的情况依然一无所知。
我们的宇宙可以被看成一台量子计算机。
量子世界违背了我们的直觉。
  此外,许多“宇宙模拟说”理论的支持者在年轻时都是狂热的科幻爱好者,这也绝非巧合。这也许激发了他们对未来世界和外星生命的丰富想象,但或许也导致他们将这些想象投射到了人类社会当中。
  哈佛大学物理学家丽莎·蓝道尔(Lisa Randall)可能意识到了这些局限,她一直不明白一些同事为什么对“宇宙模拟说”如此热衷。在她看来,这根本无法改变我们看待和分析世界的方式。她的困惑并不是简单的“挑衅”,而是对我们理解“现实”的方式的质疑。
  毫无疑问,伊隆·马斯克肯定也不会相信自己的亲朋好友只是计算机改写了他的意识之后创造出来的产物。一部分原因是,我们的思维不可能长时间接受这样的事实。但更关键的一点是,我们心里很清楚,唯一有价值的现实便是我们亲身体验的现实,而不是现实“背后”假想出来的世界。
  不过,表面现象和我们的感觉“背后”究竟有什么奥秘呢?这方面没什么新的研究成果,因为哲学家若干世纪以来一直在研究这个问题。
  柏拉图曾提出,我们所感知的现实就像投射到洞穴墙壁上的影子。伊曼努尔·康德(Immanuel Kant)也曾断言,虽然我们感知到的表面现象之下也许隐藏着“事物的本质”,但我们永远都不得而知。勒内·笛卡尔(René Descartes)提出了著名的“我思故我在”,认为思考的能力是存在的唯一有意义的标准。
  “世界模拟说”既借鉴了古老的哲学观点,又利用了最新的科学技术加以解读。这样想想没什么坏处。就像许多哲学难题一样,这能够激励我们对自己的假设和预想加以检验。但在能证明我们所体验到的事物和“真实”的事物之间存在天壤之别、以致于使我们的观测结果和行为表现发生了巨大变化之前,这些猜想并不会改变我们对“现实”的理解。
  18世纪早期,哲学家乔治·贝克莱(George Berkeley)提出,世界仅仅是一个幻象而已。而英国作家塞缪尔·约翰逊(Samuel Johnson)驳斥了这一观点,并宣称“我驳倒了它”——然后踢了一块石头。约翰逊并没有真的驳倒任何东西。但他或许做出了正确的反应。(叶子)
  图2:我们的宇宙也许是由造物主创造出来的。
  图3:超级计算机正变得越来越强大。
  图4:科学家模拟出了宇宙的诞生过程。
  图5:我们只是计算机模拟出的产物吗?
  图6:我们能够模拟出完整的星系簇。
  图7:宇宙的运作过程就像数学一样。
  图8:归根结底,宇宙也许就是数学。
  图9:量子世界一片模糊,情况不明。
  图10:我们的宇宙可以被看成一台量子计算机。
  图11:量子世界违背了我们的直觉。
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