摩爾定律還能夠保持多長時間的有效性呢？如果一直有效到2020年，海量內(nèi)存芯片上電路尺寸可能允許在一個原子上面存儲一個比特(一個“比特”是一個“二進(jìn)制數(shù)字”，一個“0”或者一個“1”，是計算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算所代表的數(shù)字和符號)的信息。那么，一個這樣等量級的物體，比如說蘋果，包含多少個原子(即蘋果這么大的存儲器可以存儲多少比特)呢？答案是令人吃驚的，有萬億萬億個原子(比特)，就是說，1后面跟24 個零。

你現(xiàn)在是不是慢慢開始了解，為什么我如此相信21世紀(jì)晚期高度智能機(jī)器會比人聰明萬億個萬億倍。

21世紀(jì)科技不僅將會在一個原子上存儲一個比特的信息，今后還會采用一種新的名為“量子計算”的計算方式。這種新的計算方式和人類20世紀(jì)所通用的“傳統(tǒng)計算”完全不同。第3章將試著大致介紹一下量子計算原理，因?yàn)樵诓贿h(yuǎn)的將來，它極有可能成為計算機(jī)的基礎(chǔ)。

在這里先跟大家簡單介紹量子計算的一些基本特征。如果用一串N比特(在計算機(jī)科學(xué)里稱作一個“寄存器”，例如，001011101111010)進(jìn)行某種計算操作(先不管目前進(jìn)行何種的操作)，用“傳統(tǒng)計算”會需要一定量的時間。然而在同樣的時間里，采用“量子計算”技術(shù)，可以進(jìn)行2N這樣的運(yùn)算。當(dāng)N變得很大時，2N變得令人驚訝的巨大。因此，量子計算的潛能是極大優(yōu)越于傳統(tǒng)計算的。既然摩爾定律很可能帶我們進(jìn)入原子等級，在這個范圍里，“量子力學(xué)”這個物理規(guī)則將會被應(yīng)用，人類將必須用量子理論進(jìn)行量子計算。因此，在過去一些年里，理論研究和試驗(yàn)上人們都投入了巨大的努力，以理解和制造“量子計算機(jī)”。

在量子計算機(jī)推向大眾之前，量子計算仍然有很多概念和運(yùn)用上的困難有待解決。但是面對這些困難，每個月都有進(jìn)步，所以我相信，擁有實(shí)用的量子計算機(jī)只是時間上的問題。

如果把每原子存儲1比特的記憶存儲能力和量子計算方式結(jié)合起來，其組合能力是“爆炸性”的。21世紀(jì)計算機(jī)可能擁有的潛在計算能力會比現(xiàn)在計算機(jī)的能力高萬億萬億個萬億倍。

說到這里，希望我所講的你們都能理解。

論述到現(xiàn)在，你們的理解可能比我所講的更超前，并且會反對我，因?yàn)槲宜坪踉诎凳荆笠?guī)模存儲能力和驚人的運(yùn)算能力就足以產(chǎn)生高智能機(jī)器，其他的什么都不需要。我也因?yàn)檫@一點(diǎn)而被我的某些同事指責(zé)，所以請先讓我陳述一下對于這個問題的一些觀點(diǎn)。

有些人(例如，因黑洞理論聞名的羅杰·彭羅斯爵士以及他的主要競爭對手英國宇宙學(xué)家斯蒂芬·霍金)認(rèn)為要產(chǎn)生智能機(jī)器需要的遠(yuǎn)不止是大規(guī)模的計算能力。彭羅斯聲稱意識也是必要的，并且認(rèn)為需要新的物理知識來理解自然中意識如何產(chǎn)生，并借此來創(chuàng)造機(jī)器人工意識。

我并不介意這些反對的聲音，又或許這樣的批評是對的。但即使這樣，他們的反對也無法改變我的基本論題，因?yàn)檫@也許只是延遲幾十年，直到意識的本質(zhì)被更好地理解。我認(rèn)為，要理解自然是怎樣創(chuàng)造我們的，只是一個時間問題。也就是說，我預(yù)計科學(xué)會逐漸理解“胚胎發(fā)育”的過程，這是從一個受精卵細(xì)胞到包含萬億個細(xì)胞的胚胎然后形成一個嬰兒的過程。

我們自己，既有智慧又有意識，就是一個存在的證據(jù)，即證明自然界可以以一種適合的方式排列大分子來制造我們。當(dāng)一個孕婦進(jìn)食后，她所攝取食物里面的一些大分子會被重新組合，然后自己去組合包含萬億萬億個原子的大分子結(jié)構(gòu)，就是她的嬰兒。嬰兒就是由于大分子的自我排列組合而形成的一個有效的三維的并且有意識和智慧的生物。

自然界通過進(jìn)化已經(jīng)找到了一種解決這一問題的方法，所以這個問題是可以解決的。如果科學(xué)家想制造有智慧有意識的機(jī)器，一個顯而易見的辦法就是通過盡可能地復(fù)制自然界創(chuàng)造意識的途徑來實(shí)現(xiàn)?；蜻t或早，科學(xué)會產(chǎn)生一種和人類一樣運(yùn)作的人工生命形式。