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量子计算机,有没有人类大脑厉害?

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  人类大脑堪称宇宙中最高级的计算机,它分别有存储器和处理器主管记忆和思考,而人脑的开关就是神经元。神经元这个开关比较复杂,它的外面有很多根接出去的电波线。几个神经元连在一起,盘根错节,颇像一个小规模的集成电路。人脑大约有860亿个神经元,阵容叹为观止,真是太庞大了。
  每个神经元就像一座變电站,输送电流并放电是它的主要任务。大量神经元一起放电,就会向外辐射脑电波。英国数学家、物理学家彭罗斯指出,人脑类似于量子计算机。
  有意思的是,某次彭罗斯去荷兰阿姆斯特丹参加国际数学家大会,期间参观了当地一个画展。他在画展上看到一位荷兰画家的作品,画的都是一些现实中无法出现的奇怪建筑。彭罗斯对这些画十分着迷,回到英国后,他也开始画一些特别荒诞的几何图形。彭罗斯的爸爸也被这些画打动,所以与儿子一起画。后来,他们父子俩把这些奇怪建筑的作品发表在一本心理学杂志上。这些作品,就是著名的“彭罗斯阶梯”。
  “彭罗斯阶梯”的特点是,如果你沿着台阶一直往上走,最后会回到原点。换句话说,你感觉自己是在一直向上爬,实际上却是在原地打转转。后来,有很多艺术作品都用到了这些奇妙的几何图形。比如,好莱坞大片《盗梦空间》中就有两个场景使用了“彭罗斯阶梯”。
  彭罗斯认为,人脑神经元中存在着很多类似“彭罗斯阶梯”的微管,它们由蛋白质构成,类似遵循量子力学轨迹的微观粒子波。换句话说,微管就是一种特殊的量子开关,可处于开和关两种状态,相互自由变换。彭罗斯还进一步指出,量子计算机能同时探索问题的多个答案,就像它能同时搜索迷宫里的多条道路一样,而这恰好可以解释人脑的一些特殊能力。
  最近,美国加州大学的物理学家费舍尔意外发现,人脑中还有另一种物质可以实现神经元量子的随意开关,那就是磷原子。费舍尔指出,浸泡脑细胞的体液中有一种磷酸钙的分子。由于含有磷原子,这种分子可以充当量子开关。与彭罗斯的微观理论不同,费舍尔的磷酸钙分子能长时间维持满足量子力学状态。如果费舍,尔的发现是正确的,那么人脑中确实存在着量子开关。换句话说,人脑的的确确就是一台量子计算机。
  获得第五届“菠萝科学奖”的科学家瑟夫说,人脑是这个世界上最大的奥秘,当互联网出现时,我们觉得人脑像互联网;当未来量子计算机出现时,就会觉得像量子计算机;如果将来出现了更复杂的事物,也会觉得像那种更复杂的东西。人脑从某种意义上来说就是一个小宇宙。将来,若是人类真正发明了量子计算机,会像现在的智能手机一样风靡全世界。没有量子计算机,就没有真正的人工智能。真正的人工智能计算机会像人一样具有情感,能做出模糊的判断。但是,人脑还是要比量子计算机厉害,因为人能将它利用起来。人脑有很多层次,进化虱今天已变得非常复杂。
  因为人类的自由意志与量子力学的不确定性非常相似,这给未来的可能。陛提供了多种选择。很多复杂难办的事情,人可以用量子计算机来帮忙。比如用量子计算机模拟宇宙,利用量子比特来进行运算。量子计算机在未来很长一段时间内,变成有意识的机器应该说还是非常困难的,毕竟人脑有860亿个神经元,太复杂了。如果真的出现了功能强大的量子计算机,必须与人脑结合起来才容易行得通。一旦有了量子计算机,未来的未来,如果实现了将人的意识上传,那么人脑的思想将获得永生。这比改变人类基因的影响更大,涉及到伦理、道德和人类社会的各个方面。
  【小贴士】
  菠萝科学奖是由浙江省科协支持,浙江省科技馆与科技媒体果壳网合力打造的科学奖项,于201 2年4月7日首次设立。菠萝科学奖以“向好奇心致敬”为口号,奖励那些有想象力、有趣的科学研究成果,唤起人们对科学的好奇心和热情,被称为中国版的“搞笑诺贝尔奖”。
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