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【架空的架空】守护碧蓝航路的钢铁之雾:天枢号战略打击堡垒舰(24)

通俗地来说,我们日常使用的电脑,也就是学术界常说的“冯·诺依曼结构计算机(即经典计算机)”,不管是屏幕上的图像还是输入的文字,这些信息在硬件电路里都会转换成1和0,每个比特要么代表0,要么代表1,这些比特就是信息,然后再进行传输、运算与存储。正是因为这种0和1的“计算”过程,我们才称它为“计算机(Computer)”。
而量子计算机则基于完全不同的计算原理。利用量子天然具备的叠加性施展并行计算。根据量子力学,微观粒子可以同时处于多种状态(即所谓的“叠加态”)。也就是说0和1在微观粒子中是可以同时存在的。尽管听起来十分不可思议,然而这是已经被观测证实了的没有半点虚假的现象。这就意味着量子计算机可以同时完成多个任务,也就是真正意义上的“多线程”(经典计算机实际上只能在一段时间内运行一个线程,但由于在线程间切换的速度可以十分短暂,因此看上去就像能同时运行多个线程一般),因此具有超越经典计算机的运算能力。每个量子比特,不仅可以表示0或1,还可以表示成0和1分别乘以一个系数再叠加,随着系数的不同,这个叠加的形式可能性会有很多。

【架空的架空】守护碧蓝航路的钢铁之雾:天枢号战略打击堡垒舰


尽管量子计算机有着这样那样的优点,然而受限于当前的技术水平,现在的人类只能造出在某个特定问题上超越经典计算机的量子计算机,这也可以说是量子计算机的不完备版本。如果通俗地讲,我们将经典计算机比作一个加减乘除都会的孩子,那么现在人类能造出来的量子计算机就是所谓的“痴呆天才”,它只会算加法,但是算加法的速度比一百个会四则运算的孩子加起来都快。而这便是现今最先进的量子计算机所能做到的极限了。
然而,对于海雾而言,人类在这方面的极限,甚至摸不到她们的小腿。一直以来海雾的智慧从何而来一直是科学家们研究的重点,而随着人类对海雾战舰核心的认识逐步深入,学术界开始倾向于同一个结论,那就是海雾的智慧主要来源于她们的战舰核心。正是这台全能的量子计算机赋予了她们智慧。
作为一艘海雾和人类共同设计建造的战舰,天枢号的舰载主机呈现出相当鲜明的合作特征:以海雾战舰核心(Union Core)为核心,在其周边则配备有人类制造的模块化量子处理器集群和作为战舰核心辅助运算模块的ALAS/CC1600并行式蜂窝型辅助计算结构。而值得一提的是,由于担心只靠一颗核心的运算量不足以满足天枢号的使用需求,海雾方面慷慨大方地给出了六颗战舰核心用作主战舰核心的辅助计算模块。其中,除了海雾战舰核心是不可替代的以外,其他的部分都是可以实现插拔更换的商用现货(COTS)。通过借鉴商业标准和趋势,使得天枢号的舰载主机能够获得持续更新与增强,获得了升级效率和灵活性,在一定程度上降低了研发成本和生命周期成本,并使其具备快速部署能力,系统重构能力和多变的任务适应性。而且,通过使用技术上业已成熟的商用标准,更是能降低研发风险,节省资金。
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