摩爾定律還能夠保持多長(zhǎng)時(shí)間的有效性呢?如果一直有效到2020年,海量?jī)?nèi)存芯片上電路尺寸可能允許在一個(gè)原子上面存儲(chǔ)一個(gè)比特(一個(gè)“比特”是一個(gè)“二進(jìn)制數(shù)字”,一個(gè)“0”或者一個(gè)“1”,是計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算所代表的數(shù)字和符號(hào))的信息。那么,一個(gè)這樣等量級(jí)的物體,比如說(shuō)蘋(píng)果,包含多少個(gè)原子(即蘋(píng)果這么大的存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)多少比特)呢?答案是令人吃驚的,有萬(wàn)億萬(wàn)億個(gè)原子(比特),就是說(shuō),1后面跟24 個(gè)零。
你現(xiàn)在是不是慢慢開(kāi)始了解,為什么我如此相信21世紀(jì)晚期高度智能機(jī)器會(huì)比人聰明萬(wàn)億個(gè)萬(wàn)億倍。
21世紀(jì)科技不僅將會(huì)在一個(gè)原子上存儲(chǔ)一個(gè)比特的信息,今后還會(huì)采用一種新的名為“量子計(jì)算”的計(jì)算方式。這種新的計(jì)算方式和人類(lèi)20世紀(jì)所通用的“傳統(tǒng)計(jì)算”完全不同。第3章將試著大致介紹一下量子計(jì)算原理,因?yàn)樵诓贿h(yuǎn)的將來(lái),它極有可能成為計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)。
在這里先跟大家簡(jiǎn)單介紹量子計(jì)算的一些基本特征。如果用一串N比特(在計(jì)算機(jī)科學(xué)里稱(chēng)作一個(gè)“寄存器”,例如,001011101111010)進(jìn)行某種計(jì)算操作(先不管目前進(jìn)行何種的操作),用“傳統(tǒng)計(jì)算”會(huì)需要一定量的時(shí)間。然而在同樣的時(shí)間里,采用“量子計(jì)算”技術(shù),可以進(jìn)行2N這樣的運(yùn)算。當(dāng)N變得很大時(shí),2N變得令人驚訝的巨大。因此,量子計(jì)算的潛能是極大優(yōu)越于傳統(tǒng)計(jì)算的。既然摩爾定律很可能帶我們進(jìn)入原子等級(jí),在這個(gè)范圍里,“量子力學(xué)”這個(gè)物理規(guī)則將會(huì)被應(yīng)用,人類(lèi)將必須用量子理論進(jìn)行量子計(jì)算。因此,在過(guò)去一些年里,理論研究和試驗(yàn)上人們都投入了巨大的努力,以理解和制造“量子計(jì)算機(jī)”。
在量子計(jì)算機(jī)推向大眾之前,量子計(jì)算仍然有很多概念和運(yùn)用上的困難有待解決。但是面對(duì)這些困難,每個(gè)月都有進(jìn)步,所以我相信,擁有實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)只是時(shí)間上的問(wèn)題。
如果把每原子存儲(chǔ)1比特的記憶存儲(chǔ)能力和量子計(jì)算方式結(jié)合起來(lái),其組合能力是“爆炸性”的。21世紀(jì)計(jì)算機(jī)可能擁有的潛在計(jì)算能力會(huì)比現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的能力高萬(wàn)億萬(wàn)億個(gè)萬(wàn)億倍。
說(shuō)到這里,希望我所講的你們都能理解。
論述到現(xiàn)在,你們的理解可能比我所講的更超前,并且會(huì)反對(duì)我,因?yàn)槲宜坪踉诎凳?,大?guī)模存儲(chǔ)能力和驚人的運(yùn)算能力就足以產(chǎn)生高智能機(jī)器,其他的什么都不需要。我也因?yàn)檫@一點(diǎn)而被我的某些同事指責(zé),所以請(qǐng)先讓我陳述一下對(duì)于這個(gè)問(wèn)題的一些觀(guān)點(diǎn)。
有些人(例如,因黑洞理論聞名的羅杰·彭羅斯爵士以及他的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手英國(guó)宇宙學(xué)家斯蒂芬·霍金)認(rèn)為要產(chǎn)生智能機(jī)器需要的遠(yuǎn)不止是大規(guī)模的計(jì)算能力。彭羅斯聲稱(chēng)意識(shí)也是必要的,并且認(rèn)為需要新的物理知識(shí)來(lái)理解自然中意識(shí)如何產(chǎn)生,并借此來(lái)創(chuàng)造機(jī)器人工意識(shí)。
我并不介意這些反對(duì)的聲音,又或許這樣的批評(píng)是對(duì)的。但即使這樣,他們的反對(duì)也無(wú)法改變我的基本論題,因?yàn)檫@也許只是延遲幾十年,直到意識(shí)的本質(zhì)被更好地理解。我認(rèn)為,要理解自然是怎樣創(chuàng)造我們的,只是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題。也就是說(shuō),我預(yù)計(jì)科學(xué)會(huì)逐漸理解“胚胎發(fā)育”的過(guò)程,這是從一個(gè)受精卵細(xì)胞到包含萬(wàn)億個(gè)細(xì)胞的胚胎然后形成一個(gè)嬰兒的過(guò)程。
我們自己,既有智慧又有意識(shí),就是一個(gè)存在的證據(jù),即證明自然界可以以一種適合的方式排列大分子來(lái)制造我們。當(dāng)一個(gè)孕婦進(jìn)食后,她所攝取食物里面的一些大分子會(huì)被重新組合,然后自己去組合包含萬(wàn)億萬(wàn)億個(gè)原子的大分子結(jié)構(gòu),就是她的嬰兒。嬰兒就是由于大分子的自我排列組合而形成的一個(gè)有效的三維的并且有意識(shí)和智慧的生物。
自然界通過(guò)進(jìn)化已經(jīng)找到了一種解決這一問(wèn)題的方法,所以這個(gè)問(wèn)題是可以解決的。如果科學(xué)家想制造有智慧有意識(shí)的機(jī)器,一個(gè)顯而易見(jiàn)的辦法就是通過(guò)盡可能地復(fù)制自然界創(chuàng)造意識(shí)的途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)?;蜻t或早,科學(xué)會(huì)產(chǎn)生一種和人類(lèi)一樣運(yùn)作的人工生命形式。