量子计算机是程序员的未来,研究者：量子计算机一旦成功问世，时间也许会失去存在的意义...

贝尔实验室的科学家索尔，自从在1994年35界计算科学基础年会上提出量子算法后，立刻引起全世界科学界的轰动，量子计算机的研究热潮自此到来。

量子计算机的运行方式以及存储计算方式，都与经典计算机存在着很大不同。

经典计算机的存储状态只能是0或1，而量子计算机的存储则不然，它可以通过量子比特(可以同时为0和1)存储指数级别的信息量，比如，存储0～2^30-1的信息量需要1G的经典内存，对于量子计算机而言，却只需要30个量子比特而已。有研究者进行过推算，250个量子比特，将可以存储下比我们宇宙中所有原子还要多得多的信息数据。多么不可思议的量子存储，多么不可思议的量子计算机！

如果存储的数据量如此惊人，而查询计算起来却慢得像蜗牛，那么量子计算机也就不会如此地令人心驰神往、期盼不已了。显然，量子计算机的运算速度就像它那存储的数据一样，同样是远超于经典计算机的。比如，需要在一个存储了全球个人信息的数据库里查找某一个人的所有信息，对于经典计算机而言，可能需要七、八年的时间才能完成，而对于量子计算机而言，则只需要不到十分钟的时间便可以完成任务。这就是量子计算机令人着迷和向外的奇特魅力所在。

因为量子计算机的这两大优势——可以轻而易举地存储整个宇宙的信息，运行速度可以比经典计算机快指数倍，这就有可能用量子计算机轻而易举且快速地模拟整个宇宙的演化过程，精确演示任一时间段的事件发生经过，并可精准预测即将到来、将要发生的事情。探索科学，探索宇宙，水木长龙与您继续我们的探索之旅。

我们知道，量子力学似乎蒙盖着层层面纱，科学研究者对量子现象的各种研究，都如同身置云雾团中，需要一点点地摸索着向前，因为量子力学与经典力学存在有太多反差的地方，有的甚至与宏观世界里的现象背道而驰，比如与相对论的格格不入，这也是令爱因斯坦最为头疼的地方。在微观世界里，微观粒子都具有“不能精确复制”的性质——即量子不可克隆定理，这是因为海森堡的不确定原理的限制，比如，对于量子而言，位置和动量并不能同时被精确确定。如此又怎么可能模拟整个宇宙的演化过程呢？尤其又怎么可能推测未来尚未发生的事情呢？要知道，未来是不确定的。

这个答案可以从著名的量子力学实验——延迟选择实验——去分析理解，也可以从「水木长龙」前面文章的那个衰变液体检测装置去思考，道理与延迟选择实验基本相同。即在微观世界里，“因果律”并不像我们理解的那样——先因后果，因为“因”而导致的“果”，“因”可致“果”，“果”不能致“因”。恰恰相反，在怪异的量子世界里，因果律不是单向的，而是双向的，即不但“因”可致“果”，“果”也可致“因”，延迟选择实验以及液体衰变检测装置呈现出来的现象正是“果”改变了“因”，从而才能完成逻辑上不可能完成的衰变液体检测任务。

这似乎有点让人糊涂了，连过去都可以改变，还说什么去演示宇宙过去的进程？不急，我们细细分析。

量子力学有“不确定原理”，“量子叠加原理”和“量子纠缠理论”。

我们可以这样思考：对于我们眼下这个宇宙而言，我们所能看到了解的只是当前的宇宙状况，过去的宇宙状况已经变成了信息存储于记忆数据库，未来的宇宙状况处于不确定的叠加态，也相当于被以叠加态存储于数据库里。然后过去的记忆信息库与当前的宇宙形态，以及未来处于叠加态的宇宙信息库，处于量子纠缠态。未来宇宙将会如何演化，完全由当前宇宙的演化方向来做选择决定，一旦选择方向确定，那么处于过去、现在、未来状态的宇宙信息波函数就会同时坍缩，然后过去、现在、未来就会由原来的纠缠态坍缩到确定态。这样就相当于，改变了过去，也选择了未来。

如果还不好理解，我们可以再讲的通俗一点。可以想象有一盘国际象棋，每一步不同的走法，都牵动着整个棋局，也就是说所有的棋子都如同处于量子纠缠态，每走一步棋，都如同波函数坍缩一次，从而改变着其它棋子原有的走法，它们是相关联的整体。

同样的，过去、现在、未来，也如同棋子的相干性一样，是一个纠缠态的整体。能够选择和改变的是现在，而现在的改变会导致处于纠缠态的“过去、现在和未来”同时发生改变——即波函数同时坍缩。

或许，你会问：我的记忆还是之前的记忆，从来没有改变过呀？前面我们说了，过去、现在、未来其实都是一种信息的聚合而已，而记忆同样也属于信息中的一部分。当波函数同时坍缩，从而改变的信息当然也包括记忆信息。这就是为什么你总是觉得自己的记忆从来没有被改变过的原因，殊不知可能已经被改变过无数次了，因为你的记忆属于信息库的一部分，过去、现在、未来的信息库处于纠缠态，属于一个整体，个人的记忆信息库只不过是从属于整体信息库的改动而改动的。就像一个主程序中的子程序，当子程序随着主程序的变动而被变动时，它是否还会记得自己变动前的状态？显然不会了，不是吗？