淘客熙熙

主题:记忆的秘密 -- 小人之

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家园 有意思

1001兄的问题让我想起了量子计算的原理,看看能不能将量子计算与这里提的几个问题联系起来。

首先,量子计算有两个特点,1:量子并行(Quantum Parallelism),2:量子纠缠(Quantum Entanglement).量子并行就是进行1001n个运算,可以准备出2^1001n个可能状态。量子纠缠就是各个量之间具有关联性,量(状态)无法由一个单独决定。

“一個量子計算的過程可簡單視為將所有可能的2n個輸入(inputs),以線性組合的方式“儲放”在n個量子位元上,再加上運算過程中輔助用的m個量子位元( ) (n p m < , p是某一多項式函數)的資料,一起通過適當數目(此數目也是n的某一個多項式函數)經特別設計的酉變換,之後2 n個outputs 即同時現,雖然仍舊以某種線性組合的方式儲放在數個量子位元上。如何從這輸出的線性組合態“萃取”─即測量其中一個或數個量子位元─正確的答案,則完全取決於運算過程中酉變換的選擇與組合設計。至此可以看出量子計算能獲致正確答案,往往是機率性(probabilistic or nondeterministic,如同量子力學一般)而非決定性的(deterministic)。”[以上内容节选自《量子計算淺談》]

我根据上面的原理,找找量子计算与脑搜索的类似之处。

第一,它支持相当程度的联想式模糊搜索,比如很久以前一个穿绿衣服的人,或者小时候吃过的东西的味道;

量子计算,计算的是概率,所有可能的概率振幅线性叠加,所有结果纠缠在一起。最后萃取答案的时候,为了解除“纠缠”,脑必须“设计”出一个“筛子”(绿衣服,小时候吃过的东西),将所有答案(概率计算结果大于80%?)都筛出来。此是否可以认为是模糊搜索。而这里提到的“筛子”在数学上可考虑成某种萃取函数。

第二,它的搜索速度极快,有时一偏脑袋就“想出来了”,比如狠斗的那个“私字一闪念”(“私”大概该算“思维”,不过万一是个搜索结果也说不定,呵呵);

"量子并行"可以解释。

第三,它的运行不稳定,也许昨天你能想起来的,今天就怎么也想不起来;

由于“量子纠缠”,量子计算能获得正确答案往往是概率性的而非确定性的。因此,获得正确答案的概率也不是固定不变的。一方面,每天的经历不同,与昨天相比,新的信息可能加入到脑中,与“昨天想起来的事情”纠缠在一起,几天的计算初始状态与昨天比并不相同;另一方面,很可能今天的“筛子”与昨天的“筛子”也不一样了,这样算出来各种状态的概率并不一定与昨天的相同,于是“昨天想起来的事情”在昨天的计算中大于80%而被“想起来”,而在今天的计算中没有,也就“怎么也想不起来”了。

第四,个体差异明显,与“装了WINDOWS,搜索结果就一样”的电脑搜索明显有别;

这个与上一条解释应该是类似的。注意这句话“通过量子计算得到正确结果往往是概率性”。

第五,搜索的“跳跃性”非常强,这与WINDOWS搜完了C盘搜D盘的死板方式形成了鲜明对比。

量子并行与量子纠缠特点都导致这种“跳跃性”。

但总的来说,量子计算使得“发散思维”成为可能。

上面仅仅是我对量子计算的外行理解,如果真感兴趣,建议兄不如找两本书认真学习一下,而且捎带着,还能明白量子密码学的原理。

1:量子計算淺談 文/蘇正耀

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