【支持貼019】
重宇法律刑偵事務(wù)所之二
仿生智能人
文／吳振興
人腦仿生技術(shù)成熟，隨之出現(xiàn)了人類(lèi)相似而優(yōu)于人類(lèi)的新新人類(lèi)——仿生智能人。
2121年3月12日，臺(tái)灣省，剛制造出來(lái)的一百個(gè)仿生智能人消失了，同時(shí)消失的還有一百套隱身衣。臺(tái)灣省政府動(dòng)用了所有人力、技術(shù)，查找了一星期，還是沒(méi)有任何發(fā)現(xiàn)，只好向中國(guó)中央人民政府報(bào)告。
雄安，中國(guó)經(jīng)濟(jì)首都。
重宇法律刑偵事務(wù)所的總部于2040年，遷至雄安。
2050年首例智能人殺人案的成功偵破，重宇成為世界頂級(jí)法律事務(wù)所。
臺(tái)灣，芯片技術(shù)一直緊跟頂尖科技的腳步。經(jīng)過(guò)多方磨合，2048年兩岸同意統(tǒng)一，組成政府，對(duì)外以臺(tái)灣省稱(chēng)之。
中國(guó)聯(lián)邦政府主席經(jīng)仔細(xì)考慮，決定由重宇法律事務(wù)所負(fù)責(zé)偵破，通過(guò)量子電話(huà)向所長(zhǎng)下達(dá)了命令，要求在建黨二百周年紀(jì)念日之前破案，以免影響慶?；顒?dòng)的舉辦。
重宇法律刑偵事務(wù)所的成員，有一半是中國(guó)共產(chǎn)黨員。
所長(zhǎng)馬上用量子電話(huà)通知全球各分部，問(wèn)道：你們有沒(méi)有信心完成任務(wù)？讓我們同唱國(guó)歌，表達(dá)決心：起來(lái)，不愿做奴隸的人們……
義勇軍進(jìn)行曲的量子糾纏，組成外界破解不了的密碼，傳遍地球所有角落……
此案破案的關(guān)鍵：隱身衣的破解。隱身衣的原理是在穿著者周?chē)圃斐鎏摷偕锎艌?chǎng)，使人的視線(xiàn)繞過(guò)穿著者。
經(jīng)過(guò)重宇科學(xué)組的努力，在十五天后研發(fā)出隱身信息復(fù)原機(jī)。
趕工生產(chǎn)出足夠的機(jī)器，動(dòng)員了全球所有國(guó)家加入搜尋。
南極，6月二十八日，發(fā)現(xiàn)了失蹤的仿生人。
他們，已準(zhǔn)備逃離地球，前往π星座。那是一個(gè)地球人還沒(méi)發(fā)現(xiàn)的星座……（597字）
[重宇杯大賽] 【“重宇杯”支持貼】重宇法律刑偵事務(wù)所之一智能人殺人案
吳振興，筆名：嶼上日光。福建閃小說(shuō)學(xué)會(huì)理事、副秘書(shū)長(zhǎng)之一。〖中華文化傳媒〗創(chuàng)始人、主編。中國(guó)廈門(mén)市集美區(qū)作家協(xié)會(huì)會(huì)員、廈門(mén)市集美區(qū)閩南文化研究會(huì)會(huì)員。中國(guó)寓言文學(xué)研究會(huì)閃小說(shuō)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)會(huì)員。
【中華文化傳媒】是【閩南原創(chuàng)文學(xué)社】的再出發(fā)！運(yùn)行四個(gè)文學(xué)平臺(tái)：二個(gè)微刊（閩南原創(chuàng)文學(xué)社，八閩作家）；今日頭條；都市頭條；金榜頭條。提出了中華新詩(shī)詞的概念，也就是田園新詩(shī)。中華新詩(shī)詞包括：五字詩(shī)，七字詩(shī)……等等。以詩(shī)句工整，優(yōu)美新穎，思想進(jìn)步，淡化韻律的詩(shī)意表達(dá)。也是對(duì)文學(xué)創(chuàng)作創(chuàng)新的一種嘗試（不是古詩(shī)，可歸為自由詩(shī)。給喜歡這類(lèi)表達(dá)形式的文學(xué)愛(ài)好者一個(gè)發(fā)表的途徑）
世間萬(wàn)事都在消長(zhǎng)，文學(xué)的表現(xiàn)形式也在變化，不斷的有新文體出現(xiàn)，最近很火的閃小說(shuō)就是例證。
無(wú)題
嶼上日光
紅塵有多厚？紅塵是堵墻！
紅塵有幾??？紅塵是張紙！
朝中多少人，私囊情人顧？
落入染缸中，幾人尚清白？
生活
嶼上日光
人生不易活亦難，只好把盞問(wèn)青天。
囊中無(wú)物空杯舉，上蒼無(wú)語(yǔ)星月稀。
天生我才又何用？明朝終南吟牧曲。
人間空逛這一回，漫漫長(zhǎng)路何處盡？
（壹）
仿生機(jī)器人
本詞條由“科普中國(guó)”科學(xué)百科詞條編寫(xiě)與應(yīng)用工作項(xiàng)目 審核 。
“仿生機(jī)器人”是指模仿生物、從事生物特點(diǎn)工作的機(jī)器人。目前在西方國(guó)家，機(jī)械寵物十分流行，另外，仿麻雀機(jī)器人可以擔(dān)任環(huán)境監(jiān)測(cè)的任務(wù)，具有廣闊的開(kāi)發(fā)前景。二十一世紀(jì)人類(lèi)將進(jìn)入老齡化社會(huì)，發(fā)展“仿人機(jī)器人”將彌補(bǔ)年輕勞動(dòng)力的嚴(yán)重不足，解決老齡化社會(huì)的家庭服務(wù)和醫(yī)療等社會(huì)問(wèn)題，并能開(kāi)辟新的產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)造新的就業(yè)機(jī)會(huì)?！?/p>
前途
首先，模仿某些昆蟲(chóng)而制造出來(lái)的機(jī)器人并非簡(jiǎn)單。比如，國(guó)外有的科學(xué)家觀(guān)察發(fā)現(xiàn)，螞蟻的大腦很小，視力極差，但它的導(dǎo)航能力高超：當(dāng)螞蟻發(fā)現(xiàn)食物源后回去召喚同伴時(shí)，是把這一食物的映像始終存儲(chǔ)在它的大腦里，并利用大腦里的映像與眼前真實(shí)的景像相匹配的方法，循原路返回?？茖W(xué)家認(rèn)為，模仿螞蟻這一功能，可使機(jī)器人在陌生的環(huán)境中具有高超的探路能力。
其次，不論何時(shí)，對(duì)仿生機(jī)械（器）的研究，都是多方面的，也就是既要發(fā)展模仿人的機(jī)器人，又要發(fā)展模仿其他生物的機(jī)械（器）。機(jī)器人未問(wèn)世之前，人們除研究制造自動(dòng)偶人外，對(duì)機(jī)械動(dòng)物非常感興趣，如傳說(shuō)諸葛亮制造木牛流馬，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)先驅(qū)巴貝吉設(shè)計(jì)的雞與羊玩具，法國(guó)著名工程師鮑堪松制造的鳧水的鐵鴨子等，都非常有名。
在機(jī)器人向智能機(jī)器人發(fā)展的時(shí)程中，就有人提出“反對(duì)機(jī)器人必須先會(huì)思考才能做事”的觀(guān)點(diǎn)，并認(rèn)為，用許多簡(jiǎn)單的機(jī)器人也可以完成復(fù)雜的任務(wù)。20世紀(jì)90年代初，美國(guó)麻省理工學(xué)院的教授布魯克斯在學(xué)生的幫助下，制造出一批蚊型機(jī)器人，取名昆蟲(chóng)機(jī)器人，這些小東西的習(xí)慣和蟑螂十分相近。它們不會(huì)思考，只能按照人編制的程序動(dòng)作。
幾年前，科技工作者為圣地亞哥市動(dòng)物園制造電子機(jī)器鳥(niǎo)，它能模仿母兀鷹，準(zhǔn)時(shí)給小兀鷹喂食；日本和俄羅斯制造了一種電子機(jī)器蟹，能進(jìn)行深?？販y(cè)，采集巖樣，捕捉海底生物，進(jìn)行海下電焊等作業(yè)。美國(guó)研制出一條名叫查理的機(jī)器金槍魚(yú)，長(zhǎng)1.32米，由2843個(gè)零件組成。通過(guò)擺動(dòng)軀體和尾巴，能像真的魚(yú)一樣游動(dòng)，速度為7.2千米/小時(shí)?？梢岳盟诤Ｏ逻B續(xù)工作數(shù)個(gè)月，由它測(cè)繪海洋地圖和檢測(cè)水下污染，也可以用它來(lái)拍攝生物，因?yàn)樗７陆饦岕~(yú)惟妙惟肖。
有的科學(xué)家正在設(shè)計(jì)金槍魚(yú)潛艇，其實(shí)就是金槍魚(yú)機(jī)器人，行駛速度可達(dá)20節(jié)，是名副其實(shí)的水下游動(dòng)機(jī)器。它的靈活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的潛艇，幾乎可以達(dá)到水下任何區(qū)域，由人遙控，它可輕而易舉地進(jìn)入海底深處的海溝和洞穴，悄悄地溜進(jìn)敵方的港口，進(jìn)行偵察而不被發(fā)覺(jué)。作為軍用偵察和科學(xué)探索工具，其發(fā)展和應(yīng)用的前景十分廣闊。
仿生機(jī)器人
同樣，研究制造昆蟲(chóng)機(jī)器人，其前景也是非常美好的。例如，有人研制一種有彈性腿的機(jī)器昆蟲(chóng)，大小只有一張信用卡的1/3左右，可以像蟋蟀一樣輕松地跳過(guò)障礙，一小時(shí)幾乎可前進(jìn)37米。這種機(jī)器昆蟲(chóng)最特殊的地方是突破了“牽動(dòng)關(guān)節(jié)必須加發(fā)動(dòng)機(jī)”的觀(guān)念。發(fā)明家用的新方法是：由鉛、鋯、鈦等金屬條構(gòu)成一個(gè)雙壓電晶片調(diào)節(jié)器。當(dāng)充電時(shí)，調(diào)節(jié)器彎曲，充完電了它又彈回原狀，反復(fù)充電，它就成了振動(dòng)條。在振動(dòng)條上裝有昆蟲(chóng)肢體，振動(dòng)條振動(dòng)就成了機(jī)器昆蟲(chóng)的動(dòng)力，每次振動(dòng)都會(huì)使這種爬行昆蟲(chóng)前進(jìn)2毫米。通過(guò)一只“蟲(chóng)王”就可以控制一大群機(jī)器昆蟲(chóng)，由它以接力形式把控制指令傳送給每個(gè)機(jī)器昆蟲(chóng)。應(yīng)用這種機(jī)器昆蟲(chóng)可以在戰(zhàn)場(chǎng)上完成偵察、運(yùn)送物品，或在其他星球進(jìn)行探路。
體系結(jié)構(gòu)
機(jī)器人體系結(jié)構(gòu)，就是指為完成指定目標(biāo)的一個(gè)或幾個(gè)機(jī)器人在信息處理和控制邏輯方面的結(jié)構(gòu)方式。
基于功能來(lái)分解
基于功能分解的體系結(jié)構(gòu)在人工智能上屬于傳統(tǒng)的慎思式智能，在結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)為串行分布，在執(zhí)行方式上屬于異步執(zhí)行，即按照“感知一規(guī)劃一行動(dòng)”的模式進(jìn)行信息處理和控制實(shí)現(xiàn)。以美國(guó)國(guó)家航天局和美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局所提出的NASR人MtI〕為典型代表。這種體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)的功能明了.層次清晰，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。但是申行的處理方式大大延長(zhǎng)了系統(tǒng)對(duì)外部事件的響應(yīng)時(shí)間，環(huán)境的改變導(dǎo)致必須重新規(guī)劃，從而降低了執(zhí)行效率。因此只適合在已知的結(jié)構(gòu)化環(huán)境下完成比較復(fù)雜的工作。
基于行為來(lái)分解
基于行為分解的體系結(jié)構(gòu)在人工智能上屬于現(xiàn)代的反應(yīng)式智能，在結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)為并行(包容)分布，在執(zhí)行方式上屬于同步執(zhí)行，即按照“感知一行動(dòng)”的模式并行進(jìn)行信息處理和控制。以麻省理工的R.A.Brooks所提出的行為分層的包容式體系結(jié)構(gòu)(SubsumptionArchitecture) 和Arkin提出的基于MotorSc hema的結(jié)構(gòu)為典型代表。其主要優(yōu)點(diǎn)就是執(zhí)行時(shí)間短、效率高、機(jī)動(dòng)能力強(qiáng)。但是由于缺乏整體的管理，很難適應(yīng)于各種情況。因此只適用于在沐淘環(huán)境下執(zhí)行比較簡(jiǎn)單的任務(wù)。
基于智能分布來(lái)分解
基于智能分布的體系結(jié)構(gòu)在人工智能上屬于最新的分布式智能，在結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)為分散分布，在執(zhí)行上屬于協(xié)同執(zhí)行，既可以單獨(dú)完成各自的局部問(wèn)題求解，又能通過(guò)協(xié)作求解單個(gè)或多個(gè)全局問(wèn)題。以基于多智能體的體系結(jié)構(gòu)為典型代表。這種體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是既具有“智能分布”的特點(diǎn)，又有統(tǒng)一的協(xié)調(diào)機(jī)制。但是如何在各個(gè)智能體之間合理的劃分和協(xié)調(diào)仍然需要大量的研究和實(shí)踐。該體系結(jié)構(gòu)在許多大型的智能信息處理系統(tǒng)上有著廣泛的應(yīng)用。
除以上三類(lèi)主要的體系結(jié)構(gòu)之外，還有一些改進(jìn)的混合式體系結(jié)構(gòu)，如帶反饋環(huán)節(jié)的行為分解模式、基于分布式智能的分層體系結(jié)構(gòu)、基于功能分解的多智能體結(jié)構(gòu)等等。但是從整體上來(lái)看，它們或是在功能模塊的靈活性和擴(kuò)展性上不足，或是沒(méi)能很好的協(xié)調(diào)慎思式智能與反應(yīng)式智能，或是各層次間的交流機(jī)制不夠完善。
控制體系
仿生式體系結(jié)構(gòu)的思想原理
從本質(zhì)上來(lái)講，慎思式智能、反應(yīng)式智能以及分布式智能，都是對(duì)生物控制邏輯和推理方式的一種借鑒和仿生，但由于客觀(guān)條件的限制和需求目的的局限，它們都只是從某一個(gè)角度和方向?qū)ι镏悄艿囊环N片面的、局部的模仿。本文的仿生式體系結(jié)構(gòu)就是以前述的生物控制邏輯和行為推理為基礎(chǔ)，充分借鑒基于慎思式智能、反應(yīng)式智能和分布式智能等三種體系結(jié)構(gòu)思想的優(yōu)點(diǎn)與不足之處，針對(duì)機(jī)器人特別是未知環(huán)境下工作的移動(dòng)機(jī)器人在控制體系結(jié)構(gòu)方面所存在的缺點(diǎn)和問(wèn)題，提出一種具有適應(yīng)行為與進(jìn)化能力的新的控制思想與理念。
借鑒分布式智能的思想，在控制體系結(jié)構(gòu)中引人社會(huì)式行為控制層；
借鑒生物的自適應(yīng)性思想，在控制體系結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)本代內(nèi)的由慎思式行為層到反射式行為層的學(xué)習(xí)；
借鑒生物的自進(jìn)化性思想，在控制體系結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)多代間的由反射式行為層向本能式行為層的進(jìn)化(或退化)。
所以，仿生式體系結(jié)構(gòu)共有四個(gè)行為控制層組成，即本能式行為控制層、反射式行為控制層、慎思式行為控制層和社會(huì)式行為控制層，它們并行接收來(lái)自感知層的外部和內(nèi)部信息，各自作出邏輯判斷和反應(yīng)，發(fā)出控制信息到末端執(zhí)行層，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)和協(xié)調(diào)來(lái)調(diào)節(jié)自身并適應(yīng)外部環(huán)境，從而按照目標(biāo)完成工作任務(wù)。
實(shí)例
機(jī)器蝎子
長(zhǎng)約50厘米的機(jī)器蝎子與其他傳統(tǒng)的機(jī)器人不同，它沒(méi)有解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。機(jī)器蝎子幾乎完全依靠反射作用來(lái)解決行走問(wèn)題。這就使得它能夠迅速對(duì)困擾它的任何事物做出反應(yīng)，它的頭部有兩個(gè)超聲波傳感器。如果碰到高出它身高50%%的障礙物，它就會(huì)繞開(kāi)。而且，如果左邊的傳感器探測(cè)到障礙物，它就會(huì)自動(dòng)向右轉(zhuǎn)。
機(jī)械蟑螂
仿生機(jī)器人
不只是蝎子，就連蟑螂也能給科學(xué)家提供設(shè)計(jì)的靈感，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，蟑螂在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，每次只有三條腿著地，一邊兩條，一邊一條，循環(huán)反復(fù)，根據(jù)這個(gè)原理，仿生學(xué)家制造出機(jī)械蟑螂，它不僅每秒能夠前進(jìn)三米，而且平衡性非常好，能夠適應(yīng)各種惡劣環(huán)境，不遠(yuǎn)的將來(lái)，太空探索或排除地雷，就是它的用武之地
機(jī)器梭子魚(yú)
麻省理工學(xué)院的機(jī)器梭子魚(yú)，是世界上第一個(gè)能夠自由游動(dòng)的機(jī)器魚(yú)。它大部分是由玻璃纖維制成的，上覆一層鋼絲網(wǎng)，最外面是一層合成彈力纖維。尾部由彈簧狀的錐形玻璃纖維線(xiàn)圈制成，從而使這條機(jī)器梭子魚(yú)既堅(jiān)固又靈活。一臺(tái)伺服電動(dòng)機(jī)為這條機(jī)器魚(yú)提供動(dòng)力。
機(jī)器蛙
機(jī)器蛙腿的膝部裝有彈簧，能像青蛙那樣先彎起腿，再一躍而起。機(jī)器蛙在地球上一躍的最遠(yuǎn)距離是2.4米；而在火星上，由于火星的重力大約為地球的1/3，機(jī)器蛙的跳遠(yuǎn)成績(jī)則可遠(yuǎn)達(dá)7.2米，接近人類(lèi)的跳遠(yuǎn)世界紀(jì)錄。因此它不會(huì)再像2007年的火星越野車(chē)那樣在一塊小石頭面前一籌莫展了。
機(jī)器蜘蛛
這是太空工程師從蜘蛛攀墻特技中得到靈感而創(chuàng)造出的。它安裝有一組天線(xiàn)模仿昆蟲(chóng)觸角，當(dāng)它邁動(dòng)細(xì)長(zhǎng)的腿時(shí)，這些觸角可探測(cè)地形和障礙。機(jī)器蜘蛛原形很小，直立高度僅18厘米，比人的手掌大不了多少?！爸┲雮b”們不僅能攀爬太空越野車(chē)無(wú)法到達(dá)的火星陡坡地形，而且成本也經(jīng)濟(jì)許多，這樣，一大批太空“蜘蛛俠”就會(huì)遍布在火星大地的各個(gè)角落。
機(jī)器金槍魚(yú)
機(jī)器金槍魚(yú)機(jī)器金槍魚(yú)是麻省理工學(xué)院自“查理”之后在機(jī)器魚(yú)研制方面取得的最新成果。這個(gè)新原型擁有柔軟的身體，體內(nèi)只裝有1臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)以及6個(gè)移動(dòng)部件，使其能夠在更大程度上模擬真實(shí)魚(yú)的移動(dòng)。
機(jī)器人壁虎
珠海新概念航空航天器有限公司李曉陽(yáng)博士和他領(lǐng)導(dǎo)的研究組，2008年11月15日研制成功仿生機(jī)器人壁虎“神行者”。仿生機(jī)器人壁虎“神行者”作為一種體積小、行動(dòng)靈活的新型智能機(jī)器人，有可能在不久的將來(lái)廣泛應(yīng)用于搜索、救援、反恐，以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)考察。據(jù)李曉陽(yáng)博士介紹，這種機(jī)器人壁虎，能在各種建筑物的墻面、地下和墻縫中垂直上下迅速攀爬，或者在天花板下倒掛行走,對(duì)光滑的玻璃、粗糙或者粘有粉塵的墻面以及各種金屬材料表面都能夠適應(yīng)，能夠自動(dòng)辨識(shí)障礙物并規(guī)避繞行，動(dòng)作靈活逼真。其靈活性和運(yùn)動(dòng)速度可媲美自然界的壁虎。
機(jī)器水母
美國(guó)海軍研究辦公室研制一種“機(jī)器水母”，它可用于監(jiān)測(cè)水面艦船和潛艇，探測(cè)化學(xué)溢出物，以及監(jiān)控回游魚(yú)類(lèi)的動(dòng)向。這些機(jī)器水母是由生物感應(yīng)記憶合金制成的細(xì)線(xiàn)連接，當(dāng)這些金屬細(xì)線(xiàn)被加熱時(shí)，就會(huì)像肌肉組織一樣收縮。
注：這與我的構(gòu)思是有不同的。
（貳）
量子信息技術(shù)
量子信息是量子物理與信息技術(shù)相結(jié)合發(fā)展起來(lái)的新學(xué)科,主要包括量子通信和量子計(jì)算2個(gè)領(lǐng)域。量子通信主要研究量子密碼、量子隱形傳態(tài)、遠(yuǎn)距離量子通信的技術(shù)等等;量子計(jì)算主要研究量子計(jì)算機(jī)和適合于量子計(jì)算機(jī)的量子算法。
量子信息技術(shù)
科學(xué)社會(huì)學(xué)的奠基人貝爾納曾說(shuō)：“科學(xué)與戰(zhàn)爭(zhēng)一直是極其密切地聯(lián)系著的。”今天，倘若我們要追溯風(fēng)靡全球的信息化戰(zhàn)爭(zhēng)之科技源頭的話(huà)，無(wú)疑是1946年世界第一臺(tái)計(jì)算機(jī)“ENIAC”誕生所開(kāi)啟的電子信息科技革命。然而，這一曾徹底顛覆機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)圖景的電子信息科技，在遵循“摩爾定律”飛速前行了數(shù)十年之后，制約其進(jìn)一步發(fā)展的系列問(wèn)題日漸凸顯：電子計(jì)算機(jī)的極限運(yùn)算速度是否存在？越來(lái)越一體化的電子信息網(wǎng)絡(luò)如何應(yīng)對(duì)“網(wǎng)電空間戰(zhàn)”？等等。對(duì)此，近年來(lái)不斷突破的量子信息科技正在開(kāi)啟新的機(jī)遇之門(mén)，勢(shì)必在未來(lái)重新涂抹戰(zhàn)神的面孔。
量子計(jì)算
曾創(chuàng)作出《侏羅紀(jì)公園》和《失去的世界》等作品的著名科幻作家邁克爾·克萊頓，在科幻小說(shuō)《時(shí)間線(xiàn)》中曾嘗試用文學(xué)的筆調(diào)來(lái)想象量子計(jì)算的神奇。其中，一家名為國(guó)際技術(shù)公司的經(jīng)理們?nèi)绱送其N(xiāo)其眼中的高新科技：“普通的計(jì)算機(jī)用電子的兩種狀態(tài)計(jì)算，這兩種狀態(tài)被定為0和1。但在20年前，理查德·費(fèi)曼就提出，有可能利用電子所有的32個(gè)量子態(tài)來(lái)進(jìn)行快速計(jì)算?，F(xiàn)在有諸多實(shí)驗(yàn)室正在試圖制造這樣的計(jì)算機(jī)。它們的優(yōu)點(diǎn)是難以想象的、強(qiáng)大的并行計(jì)算能力?！?/p>
作為科幻作品，克萊頓的小說(shuō)中充斥著“量子多宇宙”“量子泡沫蟲(chóng)洞”“量子運(yùn)輸”“量子糾纏態(tài)”等令人既感新奇又感陌生的詞匯，書(shū)中之“電子的32個(gè)量子態(tài)”說(shuō)法也并不科學(xué)。然而，克萊頓預(yù)言的量子“并行計(jì)算”的強(qiáng)大潛力和美好前景，如今卻正在現(xiàn)實(shí)世界一步步得到印證。
具體而言，1965年，英特爾公司的創(chuàng)始人之一戈登·摩爾針對(duì)電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展提出了“每18個(gè)月計(jì)算能力翻倍”的摩爾定律。然而，由于傳統(tǒng)技術(shù)的物理局限性，這一能力或?qū)⒃谖磥?lái)10～20年之內(nèi)達(dá)到極限。據(jù)保守估計(jì)，2018年芯片制造業(yè)就將步入16納米的工藝流程，業(yè)內(nèi)專(zhuān)家則認(rèn)為，16納米制程已經(jīng)是普通硅芯片的盡頭。事實(shí)上，當(dāng)芯片的制程小于20納米之后，量子效應(yīng)就將嚴(yán)重影響芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，單純通過(guò)減小制程將無(wú)法繼續(xù)遵循摩爾定律，而突破的希望恰在于量子計(jì)算。
從理論上講，一個(gè)250量子比特（由250個(gè)原子構(gòu)成）的存儲(chǔ)器，可能存儲(chǔ)的數(shù)達(dá)2的250次方，比現(xiàn)有已知的宇宙中全部原子數(shù)目還要多。無(wú)論在基礎(chǔ)理論還是在具體算法上，量子計(jì)算都是超越性的。因此，對(duì)量子計(jì)算的相關(guān)研究及量子計(jì)算機(jī)的具體研制已成為世界科學(xué)領(lǐng)域最閃亮的“明珠”之一。比如，美國(guó)國(guó)防部對(duì)此就給予了高度重視，國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃署（DARPA）專(zhuān)門(mén)制定了名為“量子信息科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃”的研究計(jì)劃，其對(duì)外公開(kāi)宣稱(chēng)的目標(biāo)是，若干年內(nèi)要在核磁共振量子計(jì)算、中性原子量子計(jì)算、諧振量子電子動(dòng)態(tài)計(jì)算、光量子計(jì)算、離子阱量子計(jì)算及固態(tài)量子計(jì)算等領(lǐng)域取得重大研究進(jìn)展?？茖W(xué)社會(huì)學(xué)的奠基人貝爾納曾說(shuō)：“科學(xué)與戰(zhàn)爭(zhēng)一直是極其密切地聯(lián)系著的?！苯裉?，倘若我們要追溯風(fēng)靡全球的信息化戰(zhàn)爭(zhēng)之科技源頭的話(huà)，無(wú)疑是1946年世界第一臺(tái)計(jì)算機(jī)“ENIAC”誕生所開(kāi)啟的電子信息科技革命。然而，這一曾徹底顛覆機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)圖景的電子信息科技，在遵循“摩爾定律”飛速前行了數(shù)十年之后，制約其進(jìn)一步發(fā)展的系列問(wèn)題日漸凸顯：電子計(jì)算機(jī)的極限運(yùn)算速度是否存在？越來(lái)越一體化的電子信息網(wǎng)絡(luò)如何應(yīng)對(duì)“網(wǎng)電空間戰(zhàn)”？等等。對(duì)此，近年來(lái)不斷突破的量子信息科技正在開(kāi)啟新的機(jī)遇之門(mén)，勢(shì)必在未來(lái)重新涂抹戰(zhàn)神的面孔。
量子密碼
構(gòu)筑“數(shù)字城堡”的銅墻鐵壁
近年來(lái)，諜戰(zhàn)劇熱播我國(guó)熒屏，圍繞著奪取情報(bào)、破譯密碼，一個(gè)個(gè)斗智斗勇的故事，吸引了無(wú)數(shù)觀(guān)眾的眼球。然而很多人并不知道，隨著量子信息技術(shù)的發(fā)展，密碼通訊正在迎來(lái)劃時(shí)代的變化，一種永遠(yuǎn)無(wú)法破譯的密碼或?qū)⒃诓贿h(yuǎn)的未來(lái)登上軍事斗爭(zhēng)舞臺(tái)。
具體來(lái)說(shuō)，密碼大都采用單項(xiàng)數(shù)學(xué)函數(shù)的方式，應(yīng)用了因數(shù)分解或其它復(fù)雜的數(shù)學(xué)原理。例如，在互聯(lián)網(wǎng)上比較常用的RSA密碼算法，就是應(yīng)用因數(shù)分解的原理。因?yàn)橐?jì)算兩個(gè)大質(zhì)數(shù)的乘積很容易，但要將乘積分解回質(zhì)數(shù)卻極為困難，這就使得密碼很難被破解。然而，美國(guó)科學(xué)家皮特·休爾卻提出了“量子算法”，它利用量子計(jì)算的并行性，可以快速分解出大數(shù)的質(zhì)因子，這意味著以大數(shù)因式分解算法為根基的密碼體系在量子計(jì)算機(jī)面前不堪一擊。
差不多同時(shí)，另一個(gè)著名的量子算法——“量子搜尋算法”也被提出，用該方法攻擊現(xiàn)有密碼體系，經(jīng)典計(jì)算需要1000年的運(yùn)算量，量子計(jì)算機(jī)只需小于4分鐘的時(shí)間，從而使傳統(tǒng)密碼領(lǐng)域遭遇前所未有的挑戰(zhàn)，以致有科學(xué)家宣稱(chēng)：“其意義不亞于核武器……一旦有些國(guó)家擁有了量子計(jì)算機(jī)，而另一些國(guó)家卻沒(méi)有，當(dāng)戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)的時(shí)候，這就猶如一個(gè)瞎子和一個(gè)睜眼的人在打架一樣，對(duì)方可以把你的東西看得清清楚楚，而你卻什么都看不到?！?/p>
當(dāng)然，量子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)雖然會(huì)對(duì)傳統(tǒng)密碼產(chǎn)生顛覆，但是量子信息同時(shí)也提供了一個(gè)守護(hù)神，即一種理論上無(wú)法破解的密碼——量子密碼。由于采用量子態(tài)作為密鑰，具有不可復(fù)制性，因而無(wú)破譯的可能，量子密碼的出現(xiàn)也因此被視為“絕對(duì)安全”的回歸。2003年世界第一套商用量子密碼機(jī)NAVAJO在美國(guó)誕生，世界各國(guó)紛紛將量子通信納入國(guó)防科技發(fā)展戰(zhàn)略之中。如美國(guó)洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室就在研究量子局域網(wǎng)的密碼體系和自由空間量子密碼。此外，英國(guó)國(guó)防部及歐盟各國(guó)也啟動(dòng)了類(lèi)似的量子密碼研究計(jì)劃。
量子通信：“超光速”聯(lián)通一體化戰(zhàn)場(chǎng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
這個(gè)世界上真的存在“超時(shí)空隧道”嗎？對(duì)此，科學(xué)家給出的答案是，伴隨著量子信息科技的持續(xù)發(fā)展，未來(lái)這一幻想不是沒(méi)有實(shí)現(xiàn)的可能。當(dāng)然，這一說(shuō)法今天看來(lái)依然不無(wú)夸張，但其所謂的與“量子糾纏”密切關(guān)聯(lián)的“量子態(tài)隱形傳輸”則正在變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
通俗而言，兩個(gè)相距遙遠(yuǎn)的陌生人不約而同地想做同一件事，好像有一根無(wú)形的線(xiàn)繩牽著他們，這種神奇現(xiàn)象可謂“心靈感應(yīng)”。與此類(lèi)似，所謂量子糾纏，是指在微觀(guān)世界里，有共同來(lái)源的兩個(gè)微觀(guān)粒子之間存在著糾纏關(guān)系，不管它們距離多遠(yuǎn)，只要一個(gè)粒子狀態(tài)發(fā)生變化，就能立即使另一個(gè)粒子狀態(tài)發(fā)生相應(yīng)變化。量子通信正是利用量子糾纏效應(yīng)進(jìn)行信息傳遞的一種新型通信方式。此種通信技術(shù)若能得以實(shí)現(xiàn)，其影響將是劃時(shí)代的。
在時(shí)空方面，由于量子通信屬于超光速通信，不僅是“最快的通信”，而且有穿越大氣層的可能，從而為基于衛(wèi)星量子中繼的全球化通信網(wǎng)奠定了可靠基礎(chǔ)。日前，德國(guó)物理學(xué)家就正在利用量子糾纏效應(yīng)打造量子互聯(lián)網(wǎng)，其研究人員稱(chēng)：“我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)量子網(wǎng)絡(luò)原型，在節(jié)點(diǎn)之間完成了量子信息的可逆交換。此外，還可以在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間產(chǎn)生遠(yuǎn)程糾纏，并保持約100微秒……未來(lái)人們通過(guò)它不僅可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離的量子信息溝通，而且還將使大型量子互聯(lián)網(wǎng)完全實(shí)現(xiàn)成為可能?！?/p>
顯然，這一量子通信技術(shù)在軍事應(yīng)用方面有著無(wú)與倫比的廣闊前景，量子隱形通信系統(tǒng)將建立在各類(lèi)作戰(zhàn)指揮控制體系之間和各種偵察預(yù)警系統(tǒng)、主要作戰(zhàn)平臺(tái)以及量子微空間武器系統(tǒng)之中，構(gòu)建出量子信息化戰(zhàn)場(chǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)，以其超大信道容量、超高通信速率等特性，在未來(lái)的信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中扮演無(wú)可替代的角色。亦正因此，近年來(lái)，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃署啟動(dòng)了多項(xiàng)量子通信方面的相關(guān)研究計(jì)劃。英國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)也都將量子通信技術(shù)納入議程，對(duì)其開(kāi)展了廣泛的探索。
