上帝擲骰子嗎 網路作家

第35部分 (第2/4頁)

1946年的那臺eniac看成世界上的第一臺電子計算機，不過當然，隨著各人對“計算機”這個概念的定義不同，人們也經常提到德國人konradzuse在1941年建造的z3，伊阿華州立大學在二戰時建造的abc（atanasoff…berryputer），或者圖靈小組為了破解德國密碼而建造的collosus。不管怎麼樣，這些都是笨重的大傢伙，體積可以裝滿整個房間，有的塞滿了難看的電子管，有的拖著長長的電線，輸入輸出都靠打孔的紙或者磁帶，和現代輕便精緻的家庭電腦比起來，就好像美女與野獸的區別。但是，如果我們把看起來極為不同的這兩位從數學上理想化，美女和野獸在本質上卻是一樣的！不管是龐大的早期計算機，還是我們現在使用的pc，它們其實都可以簡化成這樣一種機器：它每次讀入一個輸入，並且視自己當時內態的不同，按照事先編好的一個規則表做出相應的操作：這操作可以是寫入輸出，或者是改變內態，或者乾脆什麼都不做乃至停機。這裡的關鍵是，我們機器的輸入和輸出可以是無限多的，但它的內態和規則表卻必須是有限的。

這個模型其實也就是一切“計算機”的原型，由現代計算機的奠基人之一阿蘭？圖靈（alanturing）提出，也稱作“圖靈機”（theturingmachine）。在圖靈的原始論文中，它被描述成某種匣子樣的東西，有一根無限長的紙帶貫穿其中，一端是作為輸入，另一端則是輸出。磁帶上記錄了資訊，一般來說是0和1的序列。這臺機器按照需要移動磁帶，從一端讀入資料，並且按照編好的規則表進行操作，最後在另一端輸出運算結果。

我們如今所使用的電腦，不管看上去有多精巧複雜，本質上也就是一種圖靈機。它讀入資料流，按照特定的演算法來處理它，並在另一頭輸出結果。從這個意義上來講，奔騰4和286的區別只不過是前者更快更有效率而已，但它們同樣做為圖靈機來說，所能做到的事情其實是一樣多的！我的意思是，假如給予286以足夠的時間和輸出空間（可以記錄暫時的儲存資料），奔騰機所能做到的它同樣可以做到。286已經太高階了，即使退化成圖靈機最原始的形式，也就是隻能向左或向右移動磁帶並做出相應行動的那臺機器，它們所能解決的事情也是同樣多的，只不過是快慢和效率的問題罷了。

計算機所處理的資訊在最基本的層面上是2進位制碼，換句話說，是0和1的序列流。對計算機稍稍熟悉的朋友們都知道，我們把每一“位”資訊稱作一個“位元”（bit，其實是binarydigit的縮寫），例如資訊1010，就包含了4個bits。8個bits就等於1個byte，1024個bytes就是1k，1024k=1m，1024m=1g，各位想必都十分清楚了。

對於傳統的計算機來說，1個bit是資訊的最小單位。它要麼是0，要麼是1，對應於電路的開或關。假如一臺計算機讀入了10個bits的資訊，那相當於說它讀入了一個10位的2進位制數（比方說1010101010），這個數的每一位都是一個確定的0或者1。這在人們看來，似乎是理所當然的。

但是，接下來就讓我們進入神奇的量子世界。一個bit是資訊流中的最小單位，這看起來正如一個量子！我們回憶一下走過的路上所見到的那些奇怪景象，量子論最叫人困惑的是什麼呢？是不確定性。我們無法肯定地指出一個電子究竟在哪裡，我們不知道它是透過了左縫還是右縫，我們不知道薛定諤的貓是死了還是活著。根據量子論的基本方程，所有的可能性都是線性疊加在一起的！電子同時透過了左和右兩條縫，薛定諤的貓同時活著和死了。只有當實際觀測它的時候，上帝才隨機地擲一下骰子，告訴我們一個確定的結果，或者他老人家不擲骰子，而是把我們投影到兩個不同的宇宙中去。

大家不要忘記，我們的電腦也是由微觀的原子組成的，它當然也服從量子定律（事實上所有的機器肯定都是服從量子論的，只不過對於傳統的機器來說，它們的工作原理並不主要建立在量子效應上）。假如我們的資訊由一個個電子來傳輸，我們規定，當一個電子是“左旋”的時候，它代表了0，當它是“右旋”的時候，則代表1（通常我們會以“上”

和“下”來表示自旋方向，不過可能有讀者會對“上旋”感到困惑，我們換個稱呼，這無所謂）。現在問題來了，當我們的電子到達時，它是處於量子疊加態的。這豈不是說，它同時代表了0和1？

這就對了，在我