當在場的學(xué)生們知道他要講的主題是跟量子力學(xué)有關(guān)的時候，頓時一大片的文科生未聽先懵一會兒，因為他們知道只要涉及道量子力學(xué)，絕對是勸退系列，太難懂了。
    文科生們對量子力學(xué)最熟悉的，也許就是那只既是死貓也是活貓的“薛定諤的貓”了吧。然后，懵逼了一會兒，還能同時存在兩種狀態(tài)，既是死的也是活的？
    這場演講也是在校內(nèi)論壇直播，調(diào)皮的評論已經(jīng)開始“打擾了”。
    倒是在場的理工男們，興致使然，尤其是專精計算機學(xué)科的學(xué)生們，都穩(wěn)如老狗，表示毫無壓力。
    舞臺上，葉華侃侃而道：
    “……我們現(xiàn)在做研究，是應(yīng)用在計算機上的超導(dǎo)技術(shù)，叫做約瑟夫森結(jié)，從名字就看得出來，約瑟夫森就是開拓者了。很神奇，本身超導(dǎo)就很神奇，我盡量講的通俗易懂一點，那什么是超導(dǎo)呢？大家應(yīng)該都知道，簡單說就是沒有電阻，超導(dǎo)現(xiàn)象在一百多年前就被人類發(fā)現(xiàn)了，那肯定是量子效應(yīng)，微觀層面的，因為宏觀不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。”
    “超導(dǎo)的CBS微觀理論……為了照顧其他非專業(yè)的同學(xué)們，咱們就不去深入探究這個CBS是什么，它說的是超導(dǎo)現(xiàn)象的形成是金屬當中某兩個電子可以形成，這兩個電子彼此自旋和動量相反。可以在晶格中無損耗移動，所以才有了超導(dǎo)電流，在此基礎(chǔ)上人們開始進行更深一步的研究，當然我們也有科研團隊在深入研究。”
    “有人就發(fā)現(xiàn)，在某些特殊的情況下，超導(dǎo)體即使沒有電壓也可以通過電流，這不難理解，因為沒有電阻嘛，但具體是怎么形成的？”
    “兩個超導(dǎo)體中間用一個很薄的材料連起來，而這個材料可以是絕緣體，也可以是正常的導(dǎo)體，還可以是削弱過的超導(dǎo)體，比如中間某一段給它弄細一點，這三種情況下只要電流通過超導(dǎo)了，之后就不用再繼續(xù)施加電壓了，電流就不斷的流過這個設(shè)備，這就是所謂的約瑟夫森結(jié)。”
    “可能有大家會疑問了，絕緣了怎么還能繼續(xù)導(dǎo)電呢？哎！它還就是了，量子世界就是這么神奇，在業(yè)內(nèi)的術(shù)語，這就叫量子的隧穿效應(yīng)，也叫量子的隧道效應(yīng)。”
    “對于一個量子而言，即使它前面是堅硬致密的墻，也能在極高概率上傳過去，這才是對沒有密不透風(fēng)的墻的最佳詮釋，就是量子隧穿。”
    “這個效應(yīng)很重要，如果沒有量子隧穿效應(yīng)，地球上很可能就不會具備誕生生命的條件，因為太陽就不會那么熱，太陽內(nèi)部的輻射就是通過量子隧穿效應(yīng)達到外部的。”
    “值得一提的是再次做出卓絕貢獻的科學(xué)家約瑟夫森，他晚年比較奇怪，也不晚，中年吧大概，他自從看到了貝爾不等式之后，就覺得量子糾纏這種‘鬼魅般的超距作用’太神奇了，著了迷一般無法自拔，自那以后他就開始去研究心靈感應(yīng)、意念控制這些神奇玩意。”
    “在當時的物理學(xué)家們都覺得這個聰明的腦袋已經(jīng)被物理學(xué)給毀了，著實可惜。”
    “當傳統(tǒng)的芯片精度已經(jīng)做到了極致，摩爾定律已經(jīng)失效了，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)陷入了停滯，人們堅信下一個突破就是量子芯片、量子計算機了。”
    “那么關(guān)于量子計算機，這個就說來話長了，涉及的專業(yè)知識也非常的多，這里我就簡單的說一說迪文森這個學(xué)者為量子計算機定下的標準，也就是所謂的迪文森標準，說實現(xiàn)量子計算機必須要同時具備五條標準，哪五條？”
    “第一條：具有可以良好表征的量子比特并且可拓展。”
    “可拓展就是可以集成，集成電路我們當然都熟悉，而良好表征用計算機術(shù)語來說，就是每個量子比特必須能夠單獨尋址，這很重要。”
    “第二條：必須要有一種方法能夠在計算之前將所有的量子比特設(shè)置為0。”
    “也就是初始化，這事情說起來簡單，做起來非常不容易。現(xiàn)在的技術(shù)基本上都是對每個量子比特單獨操作，因為少嘛，但問題是多了之后呢？你怎么去一鍵初始化？目前還沒有辦法，問題找到了，那解決問題就是我們科研部門攻克的主題。”
    “第三條：要有一套通用的量子邏輯門。”
    “什么意思？我們知道在經(jīng)典計算機中是用晶體管的狀態(tài)來表示1或0的，這個狀態(tài)具體怎么實現(xiàn)？就是電平的高和低，然后通過一系列的邏輯門進行運算，邏輯門也就是晶體管，通過特殊的布置就能實現(xiàn)邏輯運算。”
    “打個比方，如果兩個高電平打過來，它代表兩個1，然后通過一個與門，最后輸出一個高電平，代表1，那整體的過程就是真（1）與真（1）=真（1）。”
    “計算機為什么會產(chǎn)生熱量呢？因為我原來兩個比特的兩個信息1，通過與門之后變成了1個比特的信息了，而丟掉了1個比特，所以產(chǎn)生了熱量。”
    “注意，產(chǎn)生熱量和丟失信息有關(guān)，而且是直接原因，和這個過程中與是否可逆是沒有必然聯(lián)系的，什么意思？”
    “就比如說剛剛的例子，那么現(xiàn)在有一道題，或有兩個電平打過來了，但是不知道高低，通過一個與門之后，輸出了一個1，那請問兩個輸入的信息是什么？”
    “通過與門輸出1，就只能是輸入兩個1啊，所以這個過程你能輕松推出答案，因此它是可逆的。”
    “但為什么又說與門還是不可逆門呢？”
    “改一下就行了，比如說兩個輸入打過來了，通過與門輸出的結(jié)果是0，那輸入是什么？它可能都是0，可能上面是1下面是0，也可能上面是0下面是1，所以就會發(fā)現(xiàn)，確定不了那就無法明確一對一映射回輸入了，這就情況就是不可逆。”
    “但是‘非門’就不一樣，你只要告訴我輸出，不管是什么，我都知道輸入是和輸出相反的，所以與門是不可逆門，非門是可逆門。”
    “那可逆門有什么特點？就是你輸入多少我就輸出多少，沒有丟失信息，所以在計算機的過程中不會產(chǎn)生熱量。”
    “可能有同學(xué)就要質(zhì)疑了，說非門怎么可能不產(chǎn)生熱量？通電流怎么可能不產(chǎn)生熱量呢？難不成我上的是假的物理課？”
    場下一大波文科生在懵逼中順帶一起哄笑，不少人一臉不明覺厲，而一部分妹紙根本就不在乎聽不聽得懂，反正是過來看心中那個偶像的說。
    “當然大家學(xué)的物理都沒錯，但是要注意，我這里說的是在計算的過程中不因丟失信息而產(chǎn)生熱量，而丟失信息所產(chǎn)生的熱量是CPU產(chǎn)生熱量的最主要來源。所以我們發(fā)現(xiàn)只要一用電腦，產(chǎn)生大量信息傳輸時CPU就會越來越熱，就是這個原因。”
    非專業(yè)的學(xué)生，大部分文科生頓時一臉恍然，電腦大家可都在用，再熟悉不過的電產(chǎn)品了，知道電腦的CPU會發(fā)熱已經(jīng)是一種常識，但為什么會發(fā)熱，原因在那里卻很多人不知道，葉華這么一說現(xiàn)在知道了。
    “那能不能把經(jīng)典計算機中的不可逆門變成可逆門呢？還真有人在理論上給出了幾種方案，你比如說一種是把邏輯門的輸入和輸出都改成三個，再比如一種邏輯運算叫異或運算，與之對應(yīng)的就是異或門，二進制的加法就是通過它來完成的。”
    “異或門和與門可以組成半加器，異或門的可逆版本就叫受控非門，在量子算法中很重要的一個量子邏輯門就是雙量子比特的受控非門，但是要注意一點，這里是通過量子糾纏來實現(xiàn)了，而不是通過傳統(tǒng)電路來實現(xiàn)。”
    “那量子計算機都是量子了，而不是晶體管了，所以沒有電路。”
    “第四條：要有一種有效解決退相干問題的辦法。”
    “也就是量子編碼原理。”
    “最后一條：必須要能通過測量量子比特得到想要的信息答案。”
    “這就隱藏了一個所謂效率問題了，著名的量子秀爾算法可以做到在測量上想要的結(jié)果相干相長，不想要的結(jié)果相干相消。但過程是需要通過反復(fù)測量才能得到，換句話說你測量的次數(shù)越多，結(jié)果就越準確，但理論上無法給出100%的正確答案，只能無限接近，所以有沒有更好的辦法通過計算之后的量子比特得出答案呢？”
    “這是我們的團隊正在主攻的研究方向，也是全世界業(yè)內(nèi)的研究機構(gòu)或團隊都在試圖揭開的一大謎底。”
    “到目前為止，世界上還沒有任何一臺機器能夠同時完美的滿足以上五條標準，所以量子計算機的研究任重而道遠。”
    舞臺上，臨近尾聲，葉華看向全場不由得自侃笑道：“好吧，我覺得今天這場演講是我有講以來最失敗的一次，因為下面一大片人都聽得昏昏欲睡。”
    頓時，全場迎來一陣哄笑聲，理工科的學(xué)生表示聽的毫無壓力，旁邊要是有文科生，莫名的感到得意，就膨脹一下。
    臺上的葉華繼續(xù)說道：“不管怎么說，我更愿意把自己標榜為一名科技工作者并以此為榮，今天這場演講算是一場通俗易懂的科普演講吧，其實我覺得科技工作者或者科學(xué)家們除了埋頭搞研究，為廣大民眾科普是我們這個群體的義務(wù)。”
    “我們國家就是科普工作做的還不夠好，我看到網(wǎng)上一些關(guān)于科學(xué)的文章，拉到評論區(qū)的時候看到的留言都是懵逼的點進進來，然后懵逼的走了。”
    又是引來一陣哄笑聲，葉華說道：“這就導(dǎo)致一個很不好的現(xiàn)象，科學(xué)就給民眾的感覺跟他們毫無關(guān)系，好遙遠，神秘，所以才有這么多懵逼來懵逼走的評論留言。”
    “我覺得這對培養(yǎng)廣大群眾的科學(xué)興趣與愛好是很不利的。其實科學(xué)很簡單，科學(xué)也很有趣，很奇妙，只有你去了解它，才會發(fā)現(xiàn)它的美，它不神秘，因為你沒去了解當然神秘了，了解之后其實就是那么一回事，科學(xué)就是一個求真的過程。”
    “總的來說，這是做了一場科普式的演講，說了說當下世界最前沿?zé)衢T的超導(dǎo)技術(shù)、量子計算機這些，由于時間關(guān)系只能聊到這兒了。”
    “超導(dǎo)技術(shù)是量子計算機的眾多技術(shù)中的一大熱門技術(shù)之一，量子計算機的研究任重道遠，但如果按照以往的歷史規(guī)律來看，到了今天這個時間節(jié)點也該差不多出現(xiàn)一個馮諾依曼、狄拉克這樣的科學(xué)界天才大神，給所有人打開一扇門，非常期待這位天才的誕生，也許就是在座的各位同學(xué)中的某一個，誰知道呢？要知道我們復(fù)大可是出了很多量子領(lǐng)域的高材生啊，比如張首晟先生。”
    “但我想該出現(xiàn)這么一位新的大神級人物了，我們拭目以待。”
    ……
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