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桓黿鍬洌�肟��頤羌蛑貝綺僥研小1鸕牟凰擔�魑徽�讜畝戀謀臼坊埃�閌怯帽救說南ド閒圖撲慊�淙胗氡嗉�模�淙荒靡惶ㄏ執�腜C僅僅做文書處理簡直是殺雞用牛刀,或者拿伊恩•斯圖爾特的話說,“就像開著羅爾斯•羅伊斯送牛奶”,但感謝時代的進步,這種奢侈品畢竟已經進入了千家萬戶。而且在如今這個資訊商業社會,它的更新換代是如此之快,以致人們每隔兩三年就要不斷地開始為自己“老舊”電腦的升級而操心,不無心痛地向資本家們掏出那些好不容易積攢下來的銀子。

回頭看計算機的發展歷史,人們往往會慨嘆科技的發展一日千里,滄海桑田。通常我們把賓夕法尼亞大學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Konrad Zuse在1941年建造的Z3,伊阿華州立大學在二戰時建造的ABC(Atanasoff…Berry puter),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(Alan Turing)提出,也稱作“圖靈機”(The Turing Machine)。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binary digit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

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