十章 二代小型氣體離心分離機(jī)與量子計(jì)算機(jī)
這次回憶既使得阮林感受到無(wú)盡地悲痛,也下定了找到真理的決心。
阮林打起了精神,開始重新設(shè)計(jì)小型氣體離心分離機(jī)。鈾的豐度必須達(dá)到90%以上才能作為武器級(jí)濃縮鈾,而現(xiàn)在的71%還達(dá)不到高濃縮鈾的標(biāo)準(zhǔn)。
豐度過(guò)低的問(wèn)題所在就是因?yàn)樘釤挻螖?shù)太少。在氣體離心分離機(jī)啟動(dòng)后,相對(duì)分子質(zhì)量更大的鈾-238在旋轉(zhuǎn)中被分離至外側(cè),相對(duì)分子質(zhì)量較小的鈾-235被留在中心位置,也就是得到的最終產(chǎn)物—濃縮鈾,剩下的貧鈾則被拋棄。
要想改進(jìn)這一問(wèn)題,必須要增加數(shù)量更多的小型氣體離心分離機(jī)以級(jí)聯(lián)配置的方式連接,將第一級(jí)離心機(jī)得到的鈾-235轉(zhuǎn)送給下一級(jí)繼續(xù)分離提純。
簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是離心機(jī)串聯(lián)的級(jí)數(shù)越多,提純豐度就越高。
有了成熟的解決方法,阮林開始重新繪制二代小型氣體離心分離機(jī)的圖紙。
一個(gè)半小時(shí)后,阮林極為滿意地?fù)崦L制圖。二代氣體離心分離機(jī)每一處的具體數(shù)據(jù)以及改進(jìn)變化都具體一一列舉了出來(lái)。
二代氣體離心分離機(jī)的模樣如同一臺(tái)雙缸蒸汽機(jī)般。只不過(guò)兩者間的技術(shù)差距是呈幾何倍數(shù)的。
阮林拿起了繪制圖遞交給了wit:“wit,小型氣體離心分離機(jī)改造完成了,解析之后就去重新生產(chǎn)吧!”
wit操縱著自己的小型機(jī)械手,接住了繪制圖:“好的,解析完成后即將投入生產(chǎn)?!?p> 阮林再一次走向了主控室,望向了窗外:到處都是機(jī)器人忙碌的身影,到處都是熱火朝天的模樣。它們不知何為疲憊,只知道重復(fù)自己收到的指令。
接下來(lái),就是制造出量子計(jì)算機(jī)了。
人類現(xiàn)在普遍使用的是數(shù)字計(jì)算機(jī),是在0和1的二進(jìn)制系統(tǒng)上運(yùn)行,稱為“比特”。但量子計(jì)算機(jī)要更為強(qiáng)大。
它運(yùn)行的是量子算法。一個(gè)比特在同一時(shí)間,不是0,就是1。但量子比特是0和1的量子疊加,其0與1可同時(shí)計(jì)算。
量子計(jì)算機(jī)技術(shù)在地球上就已大體實(shí)現(xiàn),但摳搜的地球歷史挖掘協(xié)會(huì)并沒有在泰坦號(hào)上配備,wit的中央主機(jī)僅是一臺(tái)小型的超級(jí)計(jì)算機(jī)。
wit的計(jì)算能力也日漸捉襟見肘。在wit重新模擬火星原有軌跡及指示器所處軌道時(shí),幾乎占用了一半的計(jì)算力。
量子計(jì)算機(jī)的量子并行技術(shù)如果在那時(shí)就已使用,將會(huì)大大縮短wit工作損耗能量及時(shí)間,實(shí)現(xiàn)真正的可逆計(jì)算。
阮林不僅要為自己制造一臺(tái),也要給wit更新迭代了。
想要制造一臺(tái)量子計(jì)算機(jī),量子芯片是關(guān)鍵一步。阮林決定采用半導(dǎo)體量子芯片。且量子計(jì)算機(jī)的體積必須適當(dāng)縮小,不然泰坦號(hào)可承受不住。
既然明確了制造方向,阮林還需要保持單量子邏輯門保真度。
量子位很容易出錯(cuò)。這些誤差來(lái)自各種來(lái)源,包括量子退相干、串?dāng)_和不完善的校準(zhǔn)。
而阮林需要根據(jù)量子誤差修正理論加以改進(jìn),規(guī)定計(jì)算的可能性,同時(shí)保護(hù)量子數(shù)據(jù)不受這些錯(cuò)誤的影響。
隨后阮林查閱不到2s便已得知了全部制造過(guò)程。
接下來(lái)就是收集所需原材料了,這將交給wit來(lái)完成。阮林接下來(lái)還要指導(dǎo)wit,數(shù)據(jù)庫(kù)中可沒有全人類的知識(shí)。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月的埋頭苦干,阮林和wit終于攻克了量子計(jì)算機(jī)這道難關(guān)。
美中不足的是,由于需要壓縮體積,量子計(jì)算機(jī)的量子位僅有102個(gè)。
能夠操縱的量子位越多,意味著“分身”越多,量子計(jì)算機(jī)就越強(qiáng)大。
量子計(jì)算機(jī)只能在超低溫環(huán)境下運(yùn)行才能達(dá)到計(jì)算力巔峰,大約是1.5開爾文,約為-271.65 攝氏度。
阮林在設(shè)計(jì)時(shí)早已考慮到這一點(diǎn)。
飛船內(nèi)部已經(jīng)由wit進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母脑?,設(shè)立出了兩個(gè)獨(dú)立的‘小黑屋’,當(dāng)作量子計(jì)算機(jī)的‘機(jī)箱’。
同時(shí)需要不停歇地在內(nèi)部進(jìn)行泵送液氦制冷,這相當(dāng)于電腦主機(jī)的散熱器。
這兩個(gè)量子計(jì)算機(jī)機(jī)箱設(shè)立在了wit的中央電腦旁。它們各自寬為4m,高3.2m。
接下來(lái)要做的就是把量子計(jì)算機(jī)連接至飛船中央主機(jī)上,讓wit搬到新家。
就算轉(zhuǎn)移至量子計(jì)算機(jī)上了,wit還不算真正意義上的人工智能。wit仍舊沒有真正的感情,它無(wú)法以一個(gè)生物的角度來(lái)思考,現(xiàn)在wit只是更高等的機(jī)械A(chǔ)I。
阮林抬頭望向了wit的機(jī)械腦袋:“wit,先關(guān)閉內(nèi)部的制冷,接下來(lái)我將量子計(jì)算機(jī)連接至你的中央主機(jī)后,轉(zhuǎn)移你的所有數(shù)據(jù),它以后是你的新家了?!?p> wit盡力模仿出了人類的興奮:“謝謝您,阮博士。我的計(jì)算力終于能得到提升了!”
兩臺(tái)新舊計(jì)算機(jī)接口對(duì)接完成后,wit的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移便開始了。
等待大約16分鐘后,阮林又聽到了wit的機(jī)械合成音:“阮博士,現(xiàn)在我的計(jì)算力約是之前的1億倍,相當(dāng)于每秒3.39億兆次。之前的火星模擬問(wèn)題現(xiàn)在僅會(huì)占用我微乎其微的計(jì)算力,從計(jì)算模擬到取得結(jié)果用不到一秒,這是真正的可逆計(jì)算。這是一種很奇妙的改變,我在計(jì)算時(shí)不用二選一了,它們現(xiàn)在是互相疊加的狀態(tài)?!?p> 阮林點(diǎn)了點(diǎn)頭:“很好,在稍后我也會(huì)將我的意識(shí)上傳到另一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)內(nèi),原先的計(jì)算機(jī)可以繼續(xù)保留著,讓它做一些最簡(jiǎn)單的運(yùn)算就好。在我上傳意識(shí)后,我也將拋棄掉自己肉身,或許在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間,我都沒有必要再用肉身行事了。我們之后將相輔相成,wit?!?p> 阮林再一次走向了泰坦號(hào)的舷窗,頭也不回地問(wèn)道:“醫(yī)療艙的人體冰凍系統(tǒng)還在正常運(yùn)行嗎?我需要保存我的身體。”
wit既答道:“當(dāng)然,阮博士。您的身體進(jìn)入冰凍過(guò)后,我將會(huì)在飛船內(nèi)再建造一個(gè)空房間,存放您的肉體,我保證一個(gè)外星蚊子都飛不進(jìn)去?!?p> wit好像也學(xué)會(huì)了開玩笑。
阮林承認(rèn)被這么老套的笑話逗樂(lè)了。
接下來(lái),就該自己上傳意識(shí)了。
而在此之前,阮林還要做最后一件事,承載70億人類愿望之事。