读AI未来进行式笔记07量子计算

1.       AI审讯技术

1.1.         发明者最初的目的是发明一种能够替代精神药物，为人类带来终极快乐的技术

1.1.1.           遗憾的是，他找到的只是通往反方向的大门

1.2.         通过非侵入式的神经电磁干扰大脑边缘系统，诱发受审者最为恐惧及痛苦的身心体验

1.3.         诱发受审者最为恐惧及痛苦的身心体验。其效果往往表现为创伤性记忆回放，这种回放比任何设计最精妙的XR体验都更具真实感

1.4.         像一场噩梦，将放大所有的情绪反应，直到理性被完全摧毁

2.       善恶

2.1.         物无对错，但人分善恶

2.2.         技术也是如此，它本身是中立的，关键在于人类用技术为善，还是作恶

2.2.1.           当战争成为机器的对决时，使用自主武器可以减少很多士兵的牺牲

2.2.2.           自主武器也有可能成为进行大规模或针对性屠杀的机器“刽子手”

2.3.         对于人类来说，每一项全新的突破性技术，都宛如“薛定谔的猫”，既可以是普罗米修斯的火种，也可能沦为潘多拉的魔盒

2.4.         全新的颠覆式技术既可以成为人类的普罗米修斯之火，也可以沦为人类的潘多拉之盒

2.4.1.           结果如何，完全取决于人如何运用这些技术

2.5.         人类总是容易被具有相似性的人或事物所吸引，而忽略了更大的图景

2.6.         不需要人工智能来摧毁我们，我们自己的傲慢就可以

2.6.1.           电影《机械姬》

3.       量子计算背后的原理

3.1.         主要包括量子态叠加和量子纠缠原理

3.1.1.           态叠加原理指一个量子比特能同时处于多种可能状态

3.1.1.1.            量子比特会“分身术”，几个量子比特就能同时处理海量的计算结果

3.1.2.           量子纠缠指两个量子比特无论相距多远，都会保持联系

3.1.2.1.            一个量子比特的状态发生变化会影响另一个量子比特，就好比一对存在心电感应的双胞胎

3.1.2.2.            由于量子纠缠所具备的特性，量子计算机每增加一个量子比特，算力就会成倍提升

3.2.         量子计算机（Quantum Computer）的计算架构运用了量子力学原理，它在执行某些类型的计算时，效率将远超传统计算机

3.3.         在量子计算机发明之前，这样的事情更像是神话。即便动用全球速度最快的超级计算机，想要用公钥破解私钥，大概需要6.5×1017年之久，相当于我们身处宇宙剩余寿命的5000万倍

3.3.1.           这是人类大脑无法理解的时间尺度

3.4.         在量子世界里，因果关系以违背人类直觉的方式存在

3.4.1.           因与果相互缠绕，难分先后

3.5.         随着量子比特数量的增加，由量子退相干效应引起的误差会更加难以控制

3.5.1.           由于存在退相干误差，每个逻辑量子比特都需要额外的多个物理量子比特来进行纠错，以确保整个系统的稳定性和容错率达标，因此一台量子计算机预计需要上百万个物理量子比特，才能发挥出4000个逻辑量子比特应该有的算力

3.6.         如果你想模拟大自然，你最好让它以量子的方式运行。

3.6.1.           1980年，著名物理学家理查德·费曼

4.       量子计算

4.1.         量子计算是一种通用目的技术（general purpose technology，GPT），不仅可以极大地促进科技进步，还能够帮助人类真正了解宇宙

4.1.1.           到了2042年，量子计算将有80%的概率进入实用阶段

4.1.1.1.            给人类的影响将会远超AI

4.1.2.           量子计算在未来的第一项重大应用，很可能是破解比特币密钥

4.2.         量子计算机（Quantum Computer）的计算架构运用了量子力学原理，它在执行某些类型的计算时，效率将远超传统计算机

4.2.1.           量子计算机的信息存储和运算使用的则是量子比特，如电子和光子等亚原子粒子比特

4.2.2.           这些粒子所具有的非同寻常的属性为量子比特带来了超级计算处理能力

4.2.3.           量子计算机将会为AI进步提供强劲的推动力，为机器学习带来革命性的变化，而且有潜力解决那些曾经让人们感到束手无策的难题

4.3.         量子计算机对自身内部硬件的要求非常高，对周围环境非常敏感，轻微的振动、电气干扰、温度变化、电磁波等，都可能导致量子的纠缠态衰减甚至消失

4.3.1.           1998年，有2个量子比特的量子计算机就已经亮相，到了2020年，最先进的量子计算机也只有65个量子比特，远不够执行真正有价值的任务

4.3.2.           即便目前的量子计算机只有两位数的量子比特，但在执行某些计算任务时，仍然比传统计算机快百万倍

4.3.3.           谷歌在2019年首次宣布实现“量子霸权”，其有54个量子比特的处理器，能够在几分钟内便解决需要传统计算机耗费很多年才能算出结果的问题

4.3.4.           实用型量子计算机可能需要10―30年才会问世

4.4.         今天的超级计算机只能分析最基本的分子结构

4.4.1.           传统计算机的最小信息单位是比特（bit），它的值或者是1，或者是0，就像一个开关一样

4.5.         有潜力制造药物的分子的种类却比可观测宇宙中所有原子的种类还要多得多

4.5.1.           解决这种量级的问题就需要量子计算机，它的运算过程体现了与它所模拟的分子相似的量子特性

4.5.2.           量子计算机可以在模拟新药分子结构的同时，对其进行复杂的化学反应建模，以确定药物的疗效

4.6.         量子计算机可以模拟许多传统计算机无法理解的复杂的自然现象

4.6.1.           除药物研发外，量子计算机在应对气候变化、预测疫情风险、发明新材料、探索太空、模拟大脑以及理解量子物理等方面也大有可为

4.7.         量子计算机也将成为推动AI发展最重要的助推器

4.7.1.           作用不仅仅是让深度学习算法运行得更快

4.7.2.           人们可以在一台量子计算机上编程，让量子比特表示出所有可能的解决方案，然后整个系统会并行地为每个可能的解决方案打分，接下来，量子计算机将尝试在很短的时间内找到最佳答案

4.7.3.           量子计算机将尝试在很短的时间内找到最佳答案。量子计算和AI的结合可能带来革命性的飞跃，并且解决现在无解的问题

5.       比特币

5.1.         比特币是迄今为止世界上规模最大的加密货币，可以兑换成黄金、现金等各种资产

5.2.         比特币虚拟地存在于互联网上，通过计算来保证其自身和交易的真实性

5.3.         比特币使用的就是肖尔教授提出的量子算法所能破解的RSA非对称加密算法

5.4.         P2PKH

5.4.1.           Pay to Public Key Hash

5.4.2.           自2010年起，基本上所有新发起的比特币交易都采用了一种名为P2PKH（Pay to Public Key Hash）的新格式，在这种格式下，地址是隐藏的，更加安全（尽管也不能完全免于被攻击）

5.4.3.           仍有200万枚比特币是以存在漏洞的旧格式P2PK存储的

5.5.         所有的交易都要在公共账本上过账

5.5.1.           这种设计是为了让任何公司或个人都无法掌管比特币

5.5.2.           去中心化的公共账本存储在许多计算机上，无法被篡改

5.5.3.           这是一个很巧妙的设计，只要没有人能根据公共账本上的公钥反向推导出私钥，这种设计就是万无一失的

5.6.         发生了比特币盗窃案

5.6.1.           失主是没有办法报案或者起诉偷盗者的

5.7.         除了偷盗者不易被锁定之外，比特币的交易也不受银行法的保护和约束，因为比特币不受任何政府或公司的管控

5.8.         任何拥有正确私钥的人都可以把比特币放到自己的钱包里，在法律上，这是一块空白地带

6.       银行系统

6.1.         银行系统没有保存着公钥的公共账本

6.1.1.           无法根据公钥计算出私钥

6.2.         银行有监控软件，会时刻关注异常情况

6.2.1.           如可疑的大额转账

6.3.         把钱转移到其他账户的过程是可以被追踪的，这种行为一旦被发现，就会被追究法律责任

6.4.         银行交易使用的加密算法和比特币的不同，需要更多的时间来破解

7.       量子计算在安全领域的应用

7.1.         破解加密货币是目前已知为数不多的能被一台初级的量子计算机解决的问题，而且也可能是第一个让人觉得有利可图的量子计算应用

7.2.         量子计算机能够根据任何公钥快速生成对应的私钥，采用RSA算法以及一些类似的加密算法的私钥在量子计算机面前都将“无所遁形”

7.2.1.           量子计算机只需访问公共账本（所有交易都在这里过账），获取所有的公钥，然后再逐个生成私钥数字签名，就可以盗取所有账户中的比特币

7.3.         “防量子”算法

7.3.1.           人们可以利用量子计算机构建坚不可摧的加密算法

7.3.2.           哪怕入侵者使用了强大的量子计算机，也无法破解这种基于量子力学的加密算法

7.3.3.           只有当量子力学原理被发现存在错误时，入侵者才会有机可乘