有一个提出宇宙是个计算机的科学家叫什么?名字带一个莱字
可能是 赛斯·劳埃德
宇宙计算机
每18个月芯片的集成度提高一倍,那么计算机发展的极限是什么?麻省理工学院的一位科学家计算出了历史上最大的计算机的性能。这台计算机有一个独一无二的名字:宇宙。
将近50年前,Intel公司的创始人之一戈登·摩尔提出了一条定律,这就是现在广为人知的摩尔定律:集成电路芯片的集成度每18个月提高一倍。迄今为止,半导体工业仍然忠实地按照摩尔定律的方向前进。然而,人们仍然在不停的怀疑,摩尔定律到底能够维持多久?
要预测10年或是100年后的芯片制造技术决非易事——想想看,10年前你绝不会相信今天的3D游戏会如此的逼真;20年前,一台今天来说极普通的家用电脑都能称得上超级电脑。谁能知道10年后我们会使用什么样的电脑呢?
但是,给技术的发展确定一个极限却绝非不可能。另外一个例子是田径运动的纪录。如果俄国撑杆跳运动员布勃卡每次把纪录提高1厘米,撑杆跳的记录存在上限吗?当然存在,我们可以下结论:布勃卡最多跳150亿光年高——那是我们这个宇宙的大小。同样,根据爱因斯坦的相对论,100米跑的成绩极限是100m/c(c为真空光速)。运动员无论如何也不能像闪电那么快。
这种结论毫无疑问会令人晕倒。夸张,太夸张了。然而,从理论上,这些结论无懈可击。难道不是吗?布勃卡跳不出宇宙(其实我们还能进一步确定这个上限:只要计算一下布勃卡体内到底能储存多少能量),刘易斯也不能追上光。当然,这种结论也可能毫无用处。
不过,确定这种物理极限也是一种严肃的研究项目。在6月10日出版的《物理评论快报》上,麻省理工学院的赛斯·劳埃德(Seth Lloyd)计算出了我们能够建造的——不过恐怕谁也不相信它能被建造出来——最大计算机的性能。这个计算机,就是宇宙。
大约在两年前,劳埃德在《自然》杂志上发表了一篇文章,计算了一台“终极笔记本电脑”的性能。他所依据的不是任何已知的计算机制造技术,而是基本的物理规律:光速、普朗克常数、万有引力常数。
每一个物理系统,例如一块水果糖、一杯水、一罐氧气,都由粒子组成。信息论认为,粒子的状态能够用来存储0或者1。也就是说,物理系统可以看作一种“存储器”。如果粒子状态改变了,0或1也就相应的改变,这可以视为一种“运算”。按照这种观点,任何物质都能被视为一台计算机。
假设有这样一台“终极笔记本电脑”,它的质量是1千克,体积是1升,这差不多是一台主流笔记本电脑的质量和体积。劳埃德使用物理定律确定了这台笔记本电脑的性能上限。计算过程可能有点让人费解,简单说来是这样的。对于计算机,进行计算需要能量,还需要时间。“终极笔记本电脑”所包含的能量可以通过爱因斯坦的质能关系计算出,那大约是1017焦耳(无论如何也不能再多了,即便这台电脑拥有最新型号的锂离子电池)。根据它所包含的能量,再加上量子物理学的原理,劳埃德最终得出了一个数字:每秒运算1051次。
劳埃德说,这一结论表明,宇宙计算机的程序可以被视作原始量子涨落,它相当于产生星系的“种子”,但是“它不运行Windows或者Linux,我们应该希望它永远不会。”
其他的科学家还从这一成果中看到的宇宙的短处。北加利福尼亚大学的Y. Jack Ng认为,劳埃德的结论表明,宇宙计算机不太“聪明”,它的效率不高,一次操作只能处理一个比特。
当然,这个看起来十分古怪的理论还有另外一个用途。根据劳埃德的“终极笔记本电脑”理论,250年之后,摩尔定律将达到它最终的极限。
宇宙计算机
每18个月芯片的集成度提高一倍,那么计算机发展的极限是什么?麻省理工学院的一位科学家计算出了历史上最大的计算机的性能。这台计算机有一个独一无二的名字:宇宙。
将近50年前,Intel公司的创始人之一戈登·摩尔提出了一条定律,这就是现在广为人知的摩尔定律:集成电路芯片的集成度每18个月提高一倍。迄今为止,半导体工业仍然忠实地按照摩尔定律的方向前进。然而,人们仍然在不停的怀疑,摩尔定律到底能够维持多久?
要预测10年或是100年后的芯片制造技术决非易事——想想看,10年前你绝不会相信今天的3D游戏会如此的逼真;20年前,一台今天来说极普通的家用电脑都能称得上超级电脑。谁能知道10年后我们会使用什么样的电脑呢?
但是,给技术的发展确定一个极限却绝非不可能。另外一个例子是田径运动的纪录。如果俄国撑杆跳运动员布勃卡每次把纪录提高1厘米,撑杆跳的记录存在上限吗?当然存在,我们可以下结论:布勃卡最多跳150亿光年高——那是我们这个宇宙的大小。同样,根据爱因斯坦的相对论,100米跑的成绩极限是100m/c(c为真空光速)。运动员无论如何也不能像闪电那么快。
这种结论毫无疑问会令人晕倒。夸张,太夸张了。然而,从理论上,这些结论无懈可击。难道不是吗?布勃卡跳不出宇宙(其实我们还能进一步确定这个上限:只要计算一下布勃卡体内到底能储存多少能量),刘易斯也不能追上光。当然,这种结论也可能毫无用处。
不过,确定这种物理极限也是一种严肃的研究项目。在6月10日出版的《物理评论快报》上,麻省理工学院的赛斯·劳埃德(Seth Lloyd)计算出了我们能够建造的——不过恐怕谁也不相信它能被建造出来——最大计算机的性能。这个计算机,就是宇宙。
大约在两年前,劳埃德在《自然》杂志上发表了一篇文章,计算了一台“终极笔记本电脑”的性能。他所依据的不是任何已知的计算机制造技术,而是基本的物理规律:光速、普朗克常数、万有引力常数。
每一个物理系统,例如一块水果糖、一杯水、一罐氧气,都由粒子组成。信息论认为,粒子的状态能够用来存储0或者1。也就是说,物理系统可以看作一种“存储器”。如果粒子状态改变了,0或1也就相应的改变,这可以视为一种“运算”。按照这种观点,任何物质都能被视为一台计算机。
假设有这样一台“终极笔记本电脑”,它的质量是1千克,体积是1升,这差不多是一台主流笔记本电脑的质量和体积。劳埃德使用物理定律确定了这台笔记本电脑的性能上限。计算过程可能有点让人费解,简单说来是这样的。对于计算机,进行计算需要能量,还需要时间。“终极笔记本电脑”所包含的能量可以通过爱因斯坦的质能关系计算出,那大约是1017焦耳(无论如何也不能再多了,即便这台电脑拥有最新型号的锂离子电池)。根据它所包含的能量,再加上量子物理学的原理,劳埃德最终得出了一个数字:每秒运算1051次。
劳埃德说,这一结论表明,宇宙计算机的程序可以被视作原始量子涨落,它相当于产生星系的“种子”,但是“它不运行Windows或者Linux,我们应该希望它永远不会。”
其他的科学家还从这一成果中看到的宇宙的短处。北加利福尼亚大学的Y. Jack Ng认为,劳埃德的结论表明,宇宙计算机不太“聪明”,它的效率不高,一次操作只能处理一个比特。
当然,这个看起来十分古怪的理论还有另外一个用途。根据劳埃德的“终极笔记本电脑”理论,250年之后,摩尔定律将达到它最终的极限。
佚名
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