2021年12月18日14:11! N2 B3 h3 e: b: C
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有人比擬美國國運與「摩爾定律」掛鉤,這一點也不誇張,日本科學歷史學家湯淺光朝根據歷代科技強國盛世周期推算,自美國在上世紀20年代取代德國之後,美國盛世大概到2000年為止,看來是靠譜的。
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$ i- A4 D* V- S. D4 h公仔箱論壇美國因為電腦的發明而強大,最關鍵的是發明了矽晶體,取代笨重的電子管,從此美國統治了全球科技。矽晶體比真空管小得多,快捷半導體公司(Fairchild Semiconductor)成功開發集成電路(Integrated Circuit, IC),更把功能進一步提升。IC可以把兩個以上的矽晶體,放在同一塊矽晶片之上,於是設計電子產品時,體積可以更微縮,但功能可以倍數提升。
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$ t2 W; V0 y- P5 c4 cos.tvboxnow.com摩爾(Gordon Moore)是有份研發製IC的科學家,1965年,他根據IC的發展作出理論性預測,每隔十八至二十四個月,IC可以容納的矽晶體數目增加一倍,但價格不變。這就是「摩爾定律」(Moore’s Law)。這幾十年間,個人電腦、互聯網、智能手機的出現,都是摩爾定律的延續。不過,專家預期「摩爾定律」最多持續到2020年——目前矽晶體已微細至納米級別,一納米等如十億分之一米,專家估計到了2020年,矽晶體將縮減到5納米左右,屆時將非常接近極限,而無法再微縮下去。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。 t3 m; K1 }: x4 ?
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如果電腦技術要進行創新改良的話,必須換上另一套思維。一納米已經與病毒一樣大小,再縮小下去便會產生「量子效應」(Quantum Effects),出現「量子隧穿效應」(Quantum Tunneling Effect)──這兩個屬於量子世界、超出古典物理學理論的名詞,代表支配原子領域的「摩爾定律」將難以應用,電腦技術向前發展的方向就是量子計算。
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美國物理學家費曼(Richard Feynman)於上世紀八十年代末期首先提出量子計算的可行性,這個概念為電腦技術提出了一個新的可能。量子是什麼?量子是最小的、不可再分割的能量單位。分子、原子、電子,其實都是量子的不同表現形式。可以說,我們的世界是由量子組成的。
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9 Y# ? }7 c- M量子世界與我們目前認識的世界最大不同之處就是,量子世界不再是0/1、是/非。傳統電腦的運作原理就是矽晶體控制電子流的開關,即是 0 即 1 的「開關」,這稱之為位元(bit)。量子位元是(qubit),量子電腦也是使用0跟1,但與之不同的是,量子位元是0與1可同時計算。傳統系統中,一個位元在同一時間,不是0,就是1,但量子位元是0和1的量子的「疊加狀態」(Superposition),即是「同時是0和1」。這是量子電腦計算的特性。
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- X1 i1 s+ e( i如果放棄的0與1門限,代之以量子的原理話,便可解決矽晶體的「摩爾定律」限制,因為量子疊加的效應,可以比傳統電腦同時處理更多任務,解決問題的速度更快無數倍。專家預測,未來量子電腦用一秒鐘,解決現時超級電腦需花15萬年的運算;一台量子電腦要比我們日常用的電腦快一億倍。tvb now,tvbnow,bttvb2 f# P! `4 T5 F1 z8 q
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由是觀之,美國如果緊接「摩爾定律」時代,在量子電腦技術再下一城,很有機會可以讓美國科技盛世再延續多一個周期,即是大概80年左右。不過,中國的量子科技追上來,而且走勢凌厲,美國國運可能已經結束了。os.tvboxnow.com _3 X' w$ s8 Z5 y4 H
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