来源
赛先生
（ID：mrscience）
作者
彼得·戴曼迪斯、史蒂芬·科特勒
未来在还没有到来之前，总是难以想象的。但未来会带着巨变呼啸而来，这是完全可以预见的。在《未来呼啸而来》一书中，作者通过拆解量子计算、人工智能、网络、机器人等指数型技术，阐述了指数型技术的互相融合将如何颠覆未来的商业社会和生活方式。“指数型技术加速”是大势所趋，技术增长的逻辑在改变，人和组织的增长逻辑也应随之改变，才能不被未来淘汰。
作者：彼得·戴曼迪斯、史蒂芬·科特勒
出版社：湛庐文化/北京联合出版公司
出版时间：年1月
本文节选自《未来呼啸而来》，作者彼得·戴曼迪斯、史蒂芬·科特勒。
01量子计算
没想到吧，宇宙中最冷的地方其实位于阳光充足的加利福尼亚。在伯克利郊区的一个超大仓库里，悬挂着一条巨大的白色管道。这是一个人造低温装置，是下一代低温制冷机，可以冷却到0.开尔文，或者说，接近于绝对零度。
早在年，智利的天文学家就探测到回飞棒星云（BoomerangNebula）内部的温度为1.15开尔文。这是一个创纪录的发现，是宇宙中自然界最冷的地方。相比之下，这条白色的管道还要低差不多1开尔文，这使它成为宇宙中最寒冷的角落，同时也是一种极端的冻结状态，能够保证一个量子位处于叠加状态。
这是什么意思？
在经典计算中，“位”是二进制信息的一小块，要么是1，要么是0。
“量子位”（qubit）则是这个概念的更新版本，其全名为“quantumbit”。与非此即彼的二进制位不同，量子位所实现的是“叠加”，这使它们可以同时处于多种状态。读者不妨想一想抛硬币的两种结果：正面或反面。再考虑一个急速旋转中的硬币，正反两种状态瞬间就会闪过。对于量子来说，这就是叠加，只是需要超级低的温度才能实现。
叠加意味着力量，极大的力量。经典计算机需要数千步才能解决的难题，量子计算机只需两三步就能解决。我们可以这样理解，IBM公司制造的、在国际象棋比赛中击败了国际象棋大师加里·卡斯帕罗夫（GaryKasparov）的“深蓝”（DeepBlue），每秒可以计算2亿步，而量子机器可以提升到一万亿步甚至更多，这就是隐藏在那条白色大管道里的力量。
这条管道属于里格蒂计算公司（RigettiComputing），是“大卫对抗歌利亚”式科技传奇故事的主角之一。目前，在量子计算领域，参与竞逐“量子霸权”的选手，也就是建造一台能够解决经典计算机无法解决的问题的量子计算机，主要是谷歌、IBM和微软等传统科技巨头，以及像牛津大学和耶鲁大学这样的学术堡垒，里格蒂计算公司这样的小企业，在其竞争对手面前，显得有些另类。
里格蒂计算公司创办于年，物理学家查德·里格蒂（ChadRigetti）认为，量子计算机行业已经比许多人想象的更接近于启动的黄金时间，他希望成为推动这项技术突破终点线的人。因此，他辞去了在IBM公司担任量子科学研究员的舒适工作，筹集了超过1.19亿美元的资金，建造了这条有史以来最冷的管道。在成功申请了50多项专利之后，里格蒂计算公司现在制造的集成量子电路已经可以直接连接到云端的量子计算机上了。很显然里格蒂是对的，这项技术确实解决了一个大问题：摩尔定律的终结。
我们在这里将讨论9个指数型技术，而且它们都开始趋同了。所有这些技术都构成了对摩尔定律的挑战，尽管它反映了一个长达60年计算能力不断提高的浪潮。
晶体管的功率，也就是测量这个浪潮大小的方法，通常用“FLOPS”，即“每秒完成的浮点运算次数”来计算。年，计算机的运算能力为每秒1万次浮点运算。到年，这个数字变成了每秒1万亿次浮点运算。正是这种成亿倍的进步推动了科技的进步。
然而，在过去的几年里，摩尔定律的这种发展速度一直在放缓，问题出在物理方面。我们知道，集成电路的改进缩小了晶体管之间的距离，这让我们可以将更多的晶体管封装到芯片上。年，通道距离，也就是晶体管与晶体管之间的距离，为1万纳米。到年，这一距离减少到大约纳米。而现在，晶体管之间的距离已经减少到大约5纳米了。于是麻烦来了，在这样的微观尺度下，电子开始“到处跳跃”，从而破坏了它们的计算能力。这就成了晶体管发展的物理极限，带来了摩尔定律的绝唱。
但是，未必。
雷·库兹韦尔认为：“摩尔定律并不是第一个，而是第五个提供加速价格性能的范式”。他这样写道：“计算设备的（单位时间的）运算能力一直在成倍增强：从年美国人口普查过程中使用的机械计算设备，到图灵用电磁继电器制造的Robinson密码破译器（用于破解纳粹德国的密码），到哥伦比亚广播公司成功预测了艾森豪威尔将会在选举中胜出的真空管计算机，到第一次航天发射中所用的晶体管计算机，再到基于集成电路的个人电脑，都是如此。”
库兹韦尔的观点是，每当一项指数型技术的实用性达到极限时，就会有另一项技术取而代之。今天计算机所用的晶体管也是如此。现在，至少有6种方法可以解决摩尔定律终结这个问题。人们正在探索相关材料的各种其他用途，例如，用碳纳米管取代硅电路，以实现更快的运算和更好的散热。也可以采用新的设计，包括三维集成电路，它以几何的方法大幅增加了可用的表面积。此外，还有一些功能有限但速度惊人的特殊芯片，例如，苹果推出的A12仿生芯片，虽然只能运行人工智能应用程序，但是运行速度高达每秒9万亿次。
但是，与量子计算相比，所有这些解决方案都显得苍白无力。
年，最早的量子计算公司之一D-Wave创始人乔迪·罗斯（GeordieRose）提出了摩尔定律的量子版本，这个定律现在被称为罗斯定律。基本思想与摩尔定律相似：量子计算机中的量子位数量每年都会翻一番。然而，罗斯定律也经常被称为“超强版摩尔定律”（Moore’sLawonsteroids），因为叠加态中的量子位的“能力”要比晶体管中的二进制位大得多。这样说吧。一台有50个量子位的计算机拥有16PB的内存。这是一个非常大的内存，如果它是一台iPod，那么将可以容纳万首歌曲。而且，只需在此基础上再增加30个量子位，就会得到完全不同的结果。假设宇宙中的每一个原子都能够存储一个比特的信息，那么一台80个量子位的计算机所拥有的信息存储量将比宇宙中所有的原子还要大。
正因为如此，我们实在无法预料，一旦量子计算真正开始走向成熟，会带来怎样的创新。我们知道这前景极其诱人。由于化学和物理都是量子过程，因此，正如牛津大学物理学家西蒙·本杰明（SimonBenjamin）所指出的，“以量子位为单位的计算将迎来一个“新材料、新化学和新药物大发现的黄金时代”。量子计算还将放大人工智能、重塑网络安全，并且让我们有能力进行极其复杂的仿真实验。
例如，量子计算可以为我们发明新药提供极大的助力。对此，里格蒂解释道：“量子计算技术彻底改变了新药研究与开发的经济考量。假设你正在尝试开发一种新的抗癌药物。在以往，你必须建立一个大型的湿实验室，才能在试管中探索成千上万种化合物的特性；相反，利用量子计算，你将能够在计算机内部完成大部分的探索工作。”换句话说，创意与新药之间的距离将变得越来越近。
而且每个人都可以参与这种探索。事实上，量子计算已经是一种民众可以方便利用的技术了。现在，你只需访问里格蒂计算公司的网站，就可以下载他们的量子开发人员工具包。这个工具包为我们进行量子计算提供了一个用户友好的界面。有了它，几乎任何人都能编写可以在里格蒂计算公司的有32个量子位的计算机上运行的程序，现在它已经运行了超过1.2亿个程序。
用户友好的量子计算开发工具的出现，标志着一个关键的拐点。但我们需要对此作出一些解释。
在《创业无畏》一书中，我们介绍了“指数型技术6D框架”：数字化、欺骗性、颠覆性、非货币化、非物质化和大众化。每一个D都代表着指数型技术发展的一个关键阶段，并总是会导致巨大的变革和机遇。由于透彻地理解这些阶段对于理解量子计算的发展（以及我们将要讨论的其他技术）是必不可少的，因此值得在此简要回顾一下：
数字化（digitalization）
一旦一项技术成为数字技术，也就是一旦可以将它转换为二进制代码1和0，它就能跃上摩尔定律的肩膀，开始呈指数级增长。再加上量子计算技术的加持，完成数字化技术就会跃上罗斯定律的肩膀，开启更加疯狂的增长之旅。
欺骗性（deception）
指数型技术在第一次引入时通常会引发很多炒作。由于早期的进展通常非常缓慢（在绘制成曲线后可以看到，前几次翻倍都是在远低于1.0的水平上进行的），因此这些技术会在相当长的一段时间内都无法达到倡导者宣传的水准。不妨想一想比特币发展初期的状况。在那时候，大多数人认为加密货币只是那些“超级极客”（übergeek）手中的新玩具，或者只是在线购买非法药物的一种支付工具。而在今天，它却导致了金融市场的重塑。这是指数型技术发展过程中欺骗阶段的一个经典例子。
颠覆性（disruption）
一旦指数型技术开始真正影响我们的世界，就会破坏现有的产品、服务、市场和行业，这就是颠覆性。3D打印就是一个很好的例子，单单是这种指数型技术，就对整个10万亿美元的制造业构成了威胁。
非货币化（demonetization）
在产品或服务曾经需要付出成本的那些地方，货币却突然从方程式中消失了。摄影曾经很昂贵。拍的照片数量不会太多，因为购买胶卷和冲洗胶卷要花很多钱。可一旦照片实现了数字化，这些成本就都消失了。现在你会不加思索地拍下无数张照片，困难的只是如何从太多的可选照片中选出真正令你满意的那些。
非物质化（dematerialization）
刚刚你还能看见它，立刻你就看不见它了！非物质化指的就是这种产品本身也消失不见的情况。照相机、立体音响、视频游戏机、电视、GPS系统、计算器、纸张，甚至是熟悉的婚介服务这些曾经独立的产品（服务）现在都已经成为智能手机的标配。维基百科使得百科全书非物质化了，iTunes消灭了实体形式的音乐商店。
大众化（democratization）
当指数型技术规模扩大、受众变多的时候，大众化就发生了。曾几何时，手机是只有少数富人才能使用的砖头大小的通信工具。而在今天，几乎每个人都有一部或几部手机了，全世界几乎找不到不受这项技术影响的地方了。
那么，这个6D框架对量子计算意味着什么呢？这么说吧，根据这个增长周期模型，一个用户友好界面是指数型技术的欺骗性阶段和颠覆性阶段之间的桥梁。例如，互联网。年，网景公司创始人马克·安德森（MarcAndreessen）设计了Mosaic浏览器，这是互联网的第一个用户友好界面（后来它发展成了网景浏览器）。在这个浏览器问世之前，整个互联网只有26个网站。几年之后，就有了成千上万个网站；再过几年，就有了数百万个网站。这就是用户友好界面的真正力量：它能够使技术大众化。有了一个好的界面，就可以让专业人员参与，技术的运用就会扩展开来，而且是非常快速地扩展开来。同样，利用里格蒂计算公司提供的Forest工具包，人们已经写出了多万个程序。因此，它成了量子世界的友好界面。这个事实告诉我们，天翻地覆的变化即将到来。
02人工智能
年，微软公司在中国发布了一款聊天机器人，名字叫“小冰”，她要完成的使命似乎就是用来测试用户的反应。与大多数个人智能设备（它们往往是为完成特定任务而设计的）不同的是，小冰在用户友好方面做了优化。她的目标不是尽快完成工作，而是让谈话继续下去。由于小冰被设计成要像一个17岁左右的女孩那样做出反应，因此她并不总是“很有礼貌”的。
小冰还懂得讥讽，有时甚至显得相当辛辣。这是不是很令人惊讶？是的，有点。例如，虽然小冰是用神经网络构建的，但是当被问及她是否理解神经网络的工作原理时，她的回答却是：“是的，老铁！”
但是，更加令人惊讶的是，人们竟然那么喜欢和小冰说话。自问世以来，小冰已经与超过1亿人进行了多亿次对话。一个普通用户平均每个月要与她聊60次，而注册用户总数则超过了万。
这些对话都是什么样子的呢？因为小冰的任务是建立情感联系，所以她会给出很多建议，往往是一些奇怪却又显得有些睿智的建议。例如，有一次，当一个用户告诉小冰“我觉得我的女朋友在生我的气”时，小冰反问道“你是不是更加