吴中祥
由电子到量子,计算机原理,建议取多频率日光束量子纠缠建超级计算机
2019-5-15 11:00
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由电子到量子,计算机原理,建议取多频率日光束量子纠缠建超级计算机

 

1.“电子计算机 ”的基本原理

利用电子管之类有 “开、关”2性,可表达 01 ”数字,的特性,而能由多个这类器件同时运行, 例如: 这类同时运算器件的数量为n,就能按2^n倍提高每次运算量,n越大,计算速度就相应地增快,就能建立起 2进位制(所谓 2比特 ’) ”数码,表达、处理各种数字,运算的符号、程序,而快速地进行各种计算。

这就是通常 “电子计算机 ”能用以进行快速计算的基本原理。

 

2. “电子计算机 运算速度的快速提高

利用硅晶体制作 “开、关 2性,可表达 01 ”数字,特性的晶体管,就能在一片硅晶体的有限空间造出众多的晶体管,提高计算速度。

多(近40)年来的实践表明:当发展“剔除”硅晶体上,与晶体管无关的空间,使其能容纳建成多一倍的晶体管,使计算机的运算速度提高一倍,的有关技术,所需的时间都差不多是两年,这就是,所谓“摩尔定律”。

 

3. 我国的超级计算机已连续16年列世界首位

    我国“天河一号”超级计算机,以超过2500万亿次/秒,取代了美国“美洲虎”的1750万亿次/秒,以自己研发的技术,比“美洲虎”快47%,登上了世界超级计算机排行榜的首位。已得到TOP500组织的认可。

20141117日公布的全球超级计算机500强榜单中,中国天河二号以比第二名美国泰坦快近一倍的速度连续第四次获得冠军。

20151116日,全球超级计算机500强榜单在美国公布,天河二号超级计算机以每秒3386千万亿次连续第六度称雄。

2016620日下午3点,TOP500组织在法兰克福世界超算大会(ISC)上,神威·太湖之光超级计算机系统登顶榜单之首,成为世界上首台运算速度超过十亿亿次的超级计算机。

2017619日最新全球超级计算机500强榜单正式出炉,中国神威·太湖之光夺得冠军。

201711月,新一期的全球超级计算机500强发布,中国的神威·太湖之光连续第四次获得冠军。

表明:我国有获得最高 2^n电,进位数码的电子计算机技术。

 

4. 所谓“摩尔定律”估计会在2020年左右非常困难

当在一片硅晶体上,要能容纳形成多一倍的晶体管,已无足够的空间时,仅靠发展“剔除”不需要的部分的有关技术来达到,就显然非常困难了。而必须发展其它的有效技术。这就是难以克服的,物理法则的障碍。从目前可能的容量估计,这种情况可能会在2020年左右出现。

采用纳米技术可以装配形成晶体管,并组装成芯片,并配以相应的控制程序,

就可不受限制的不断增大同时运转的晶体管数,提高运算速度。而不会有运算速度的上限。计算机的容量和运算速度是创新、发展高科技的关键手段,应该努力实验、创造、发展有关技术。

 

5. “量子计算机”的基本原理

(5,1) 所谓 “波函数 ”可建立更多数字进位的编码,急剧提高计算速度

由大量同种粒子时空 “相宇 ”统计得到的 “显含时的最可几分布函数 ”,即:所谓 “波函数 ”。

波函数是具有e^(a+ibx)形式的函数,按欧拉公式:e^(a+ibx)=A(cos(bx)+isin(bx))

A=e^a就是该波函数的振幅。

cos(bx) sin(bx) 是分别在实轴和虚轴上,每360度角就有一次从峰值到谷值,再到峰值,的变化。

(5,2) 所谓“量子纠缠”能更急剧地提高计算速度

所谓 “量子纠缠 ”,即:多(n)类大量同种粒子时空 “相宇 ”统计得到的 “显含时的最可几分布函数 ”,所谓 “波函数 ”,有彼此相互关联,同时运转的特性。

利用这个“量子纠缠 ”,就可以使各波函数,都有 n*个”波函数的n个波函数,建立n*^n进位的编码,以每次n*^n的运算量 处理、表达,各种数字、运算符号、编制程序,进行计算。

    当使得n*n很大,特别是,n*很大,就能急剧提高计算速度。

这就是 “量子计算机 ”的基本原理。

计算速度,随n*n的增大,而急剧地增快,就使得,许多在一定时间内,原本不能完成的任务,能够实现。

 

6.“量子计算机 ”的建立

    采用某种持续稳定的激励方式,使某种材料持续稳定地发射某种粒子,这种大量同种粒子时空统计的 “波函数 ”,就可建立起相应的 “多位(n*)数字进位的编码 ”,使某种材料持续稳定地发射多类(n)种粒子,就能建立每次n*^n的运算量的 “量子计算机 ”。

今年3月份发表在美国《物理学评论通讯》周刊上,由中国科技大学物理学家杜江峰领导的,研究人员向被固定在金刚石的 “氮空位中心 ”的微小空间内的粒子发射激光和微波束的n个波函数, 利用n*次偏振使这n个波函数,各分别分解得到n*个波函数,建立的新型量子计算装置,把数字35分解成因数57的计算,其运算速度,在2微秒的时间内便得出了解答,的研究结果。

该文没有报道n*n各是多少,但从其计算速度已略超过初始 “电子计算机 ”,就可以估计:其n*必然显著地大于初始 “电子计算机 ”的 2 ”,而n可能略小于初始 “电子计算机 ”的 n ”。

    当然,如果,更提高n*n,就都能更为显著地提高相应的计算速度。

 

7.须注意的问题

    (7,1) “量子纠缠 ”只是各 “波函数 ”有彼此相互关联,同时运转的特性

不能如国际流行观点误解为:各个别粒子,无论相距多远,都能 “心灵相通 ”地 彼此相互关联,同时运转。

发射各个别的粒子,是不会有 “量子纠缠 ”的。

    (7,2) 激励方式必须持续、稳定

只有持续、稳定的激励方式,才能使相应材料每个多(n)类同种的波函数能由n*次偏振,持续、稳定地,各分解为有量子纠缠(彼此相互关联,同时运转)的n*个波函数,的 n*^n进位 ”的编码,才可能建立相应持续、稳定的量子计算装置。

    (7,3) 振幅的衰减

“波函数 ”会因各种衰减因素,而降低其振幅,使其可实现的n*减小,而降低、限制,相应的计算速度。

为使n*尽可能大,就需要降低系统相应的电阻,这就是需要采用超导的原因。

(7,4)粒子发射激光和微波束的波函数的个数,n 和利用偏振的次数n*,都不容易更较大地增加

发射激光和微波束的粒子数和波函数都不可能很多;偏振是由偏振片进行的,每次偏振只能是1个波函数分解为2个偏振态的2个波函数,而且,各次偏振后都使各波函数的能量降低一倍,即使激光够强,且使用超导,偏振的次数也不可能很多。

因此,这种方法的进一步发展,必然会受到这些因素的限制。

 

8. 电导体或半导体中,电能、信号是由光子在导带内各原子间传送的

国际流行观点认为:电导体或半导体中,电能、信号是由导带内的自由电子或空穴所传送。

但是,电导体或半导体中电能、信号的传送速度都是相应介质中的光速,而按狭义相对论已知:任何静止质量不=0的粒子,当然,也包括电子或空穴,的速度,都只能是显著地小于光速的。

显然,这种国际流行观点是错误的。

实际上,电能、信号是使电导体或半导体导带中,各电子或空穴,是由各原子低能态跃迁到相应的高能态,经一定的驰豫时间,回复到低能态,并发射相应的光子,逐个地,被相邻原子吸收,经一定的驰豫时间,再辐射,而传送的··。

驰豫时间的长短,决定该介质中的光速,传送过程转变为其它能量而损耗的电能,决定该介质的电阻。

电导体或半导体中,电能、信号是由光子在导带内各原子间传送的,加上光电、电光,效应的运用,所产生的光束波函数,就也有相应的量子纠缠,并非只有发激光才有量子纠缠。

 

9. 日光束,实际上,是多个频率光波函数量子纠缠组成的

   分光镜可分解日光束,成为多个频率的光束,就证明:日光束,实际上,是多个频率光波函数,量子纠缠组成的,即,每个日光束是由n*个频率光波函数同时作用所组成,即:

日光束=[e^(aj+ibj x), j=1n*求和]

=[e^aj (cos(bj x)+isin(bj x)), =1n*求和]

    可采用分光镜分解选取日光束的n*个频率光波函数。

 

10. 彩色电视、彩色电脑,表明:不同频率的光束都可由导体或半导体传送,而且可以,仅由红黄蓝3色光束的量子纠缠就可组合成为各种彩色的可见光束

    彩色电视、彩色电脑,都是利用红黄蓝3色可见光束的调配,经由导体、半导体,在电子屏幕上,显示各种彩色可见光束的图像。

这就具体表明:

(1)  不同频率的光束都可由导体或半导体传送。

(2)  仅由红黄蓝3色可见光束量子纠缠就可以组合成为各种彩色,即有:

[e^(aj+ibj x), j=红、黄、蓝,求和]=[e^(aj+ibj x), j=1n求和]

[e^aj(cos(bjx)+isin(bjx)),j=红、黄、蓝,求和]

  =[e^aj(cos(bjx)+isin(bjx)),j=1n求和],即:

[e^ajcos(bjx), j=红、黄、蓝,求和] =[e^ajcos(bjx),j=1n求和]

[e^ajsin(bjx), j=红、黄、蓝,求和] =[e^ajsin(bjx),j=1n求和]

    而且,对于另一组红*、黄*、蓝*,也有:

[e^ajcos(bjx), j=*、黄*、蓝*,求和] =[e^aj*cos(bj*x),j*=1n求和]

[e^ajsin(bjx), j=*、黄*、蓝*,求和] =[e^aj*sin(bj*x),j*=1n求和]

    由此,只要能分解得到n个频率的光波函数,并用彩色电视、彩色电脑的方法,由上述2种(分别由红、黄、蓝和红*、黄*、蓝*,各3色光束的量子纠缠组合的)n*+n个开关,就可以分别由n个和n*个波函数的量子纠缠,而得到 n*^n进位的编码。

    其实,日光还有紫外,红外,频率的波函数,可不必局限于可见光,由更宽广的频率范围的ABCA*B*C*,的2组各3个波函数,取代,红、黄、蓝和红*、黄*、蓝*,的2组各3个波函数,而在更宽广的频率范围内,组合成为更大数值的nn*

    这样,就可以按此,用ABCA*B*C*(或红、黄、蓝和红*、黄*、蓝*),的2组各3个波函数的调配,制作控制nn*,个波函数的开关。

 

11. 建议取多频率日光束量子纠缠配高速电子计算机建超级计算机

    根据以上各节论述的原理,建议:

采用彩色电视、彩色电脑,的有关技术,将分光日光的2组分别由各3个波函数,ABCA*B*C*(或红、黄、蓝和红*、黄*、蓝*),调控、组合,得到的nn*,个波函数, 量子纠缠,得到的“n*^n进位 ”的编码,输入我国最快的高速电子计算机,构成(2^n)^(n*^n)进位数码的超级电子、量子计算机。

 

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