7、量子计算的根源探索

量子计算的根源探索

1. 经典科学的连续性与可预测性

在过去的科学认知中，过程被视为连续的。例如，抛出的球在空间中平滑移动，受空气摩擦逐渐减速；加热的物体逐渐冷却以达到周围环境的温度。这种连续的世界被认为是可预测的，若知道任何系统（包括整个宇宙）的初始状态，理论上就能以计算资源允许的精度预测其后续状态，这就是所谓的“发条宇宙”。科学家可以依据物理定律，从任何给定时间点准确地推演宇宙的过去或未来。

然而，量子力学的出现即将颠覆这种现实观。在同一时期，化学和生物学也取得了巨大进展，包括元素周期表的创建、达尔文进化论的发表以及疾病的病菌理论的出现（不过，青霉素直到1928年才被发现）。

2. 迈向现代计算的一步

19世纪中叶，著名数学家查尔斯·巴贝奇致力于他的分析机的研究，这是一个先进的机械计算设备的提案。但由于当时的制造技术无法可靠地生产出符合要求公差的齿轮，该设备未能建成。

英国数学家兼作家艾达·洛夫莱斯为分析机开发了一种计算伯努利数序列的算法，该算法被广泛认为是第一个计算机程序。她描绘了计算的未来愿景，包括机器能够创造艺术和音乐，这使她成为计算领域的标志性人物。最初于20世纪70年代末为美国国防部开发的Ada编程语言至今仍在使用。

3. 量子革命的开端

量子革命的理论基础大约在1900年至1930年间发展起来，为我们现代世界的许多方面奠定了基础。随着量子力学思想和理念的应用越来越广泛，现代世界也在不断变化。

量子力学在技术进步中的应用催生了晶体管（当今所有经典计算能力的基础）、激光、显示屏、医疗扫描仪等等。从口袋里的智能手机到客厅里的电视，再到承载互联网流量的光纤电缆，没有