新浪科技综合|科学大家|奇特“新脑”：意识从物质中产生的几种形式( 十 )_

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任意子的量子模拟
正如我所说，通用量子计算机可能还有很长的路要走。然而，可为我们所用的量子单元可能会更快地到来。在经典计算机领域，人们设计图形处理器GPU来执行电脑游戏中的特殊操作，从而能够非常快地处理涉及屏幕上所有像素的许多简单计算。通用计算机要处理很多不同种类的任务，因为它们必须是通用的，所以它们对单一任务的处理速度要慢得多。
量子处理器、量子计算机，即使很小，但对于某些测试，得益于量子比特的能力，仍然能做得很好。所以，可以有一种混合设计，即一台经典计算机，它可以处理很多事务——很多经典计算机已经擅长的事情，
但是偶尔也需要一台量子处理器来完成特殊任务。我想这种应用方式很快就会出现。在现场的Peter Zoller就率先做出了这方面的努力。对于年轻人来说，在物理工程领域有着巨大的创造力和创新空间。这些量子模拟器，你可以认为就是现代的、量子版本的风洞。在飞机设计的早期，某种程度上今天人们仍然会通过风洞来模拟、测试可能的设计，而不是建造一架全尺寸的飞机。同样，我们可以在量子模拟器上模拟制造分子的条件，而不需要去化学实验室制造真正的分子。
另一种可能更容易理解和记忆的说法是，我们期望量子模拟器，小的量子比特集合，能够非常擅长于量子力学。尽管经典计算机很难精确地完成量子力学，因为量子比特变得非常复杂、非常快。如果为了制造新材料或新分子，你想计算许多相互作用的量子单元的性质，那么从量子比特这个方向寻找方案，并把量子比特当作计算单元可能会极其有帮助。已经有一些与量子模拟器使用相关的具体想法，这要比试图制造一台全能的图灵机容易得多。
至此，我们已经讨论了作为奇特新脑的数字计算机和量子计算机。量子计算机是用物理概念（与人类大脑很不同）来体现信息和思想的奇特新方法。我想再讨论一个领域，近年来这一领域取得的成功令人印象深刻，其更接近于人类大脑的工作方式，但是却是人工的和工程的。它被称为神经网络。
到目前为止，我讨论过的计算机，以及各种奇怪的“脑” ，在设计和概念上与人类思维有很大不同。它们处理的符号、抽象和物理元素与人类大脑的工作方式完全不同。生物学的运作方式是不同的，它使用的单元速度慢得多，但各单元之间的连通性比人工机器、电子计算机或任何现有量子计算机设计中的连通性要高得多。它有分层的体系结构和巨大的并行性，这与你在计算机芯片中发现的完全不同。