爱华网21世纪科技不仅将会在一个原子上存储一个比特的信息，今后还会采用一种新的名为“量子计算”的计算方式。这种新的计算方式和人类20世纪所通用的“传统计算”完全不同。第3章将试着大致介绍一下量子计算原理，因为在不远的将来，它极有可能成为计算机的基础。在这里先跟大家简单介绍量子计算的一些基本特征。如果用一串N比特(在计算机科学里称作一个“寄存器”，例如，001011101111010)进行某种计算操作(先不管目前进行何种的操作)，用“传统计算”会需要一定量的时间。然而在同样的时间里，采用“量子计算”技术，可以进行2N这样的运算。当N变得很大时，2N变得令人惊讶的巨大。因此，量子计算的潜能是极大优越于传统计算的。既然摩尔定律很可能带我们进入原子等级，在这个范围里，“量子力学”这个物理规则将会被应用，人类将必须用量子理论进行量子计算。因此，在过去一些年里，理论研究和试验上人们都投入了巨大的努力，以理解和制造“量子计算机”。在量子计算机推向大众之前，量子计算仍然有很多概念和运用上的困难有待解决。但是面对这些困难，每个月都有进步，所以我相信，拥有实用的量子计算机只是时间上的问题。如果把每原子存储1比特的记忆存储能力和量子计算方式结合起来，其组合能力是“爆炸性”的。21世纪计算机可能拥有的潜在计算能力会比现在计算机的能力高万亿万亿个万亿倍。说到这里，希望我所讲的你们都能理解。
论述到现在，你们的理解可能比我所讲的更超前，并且会反对我，因为我似乎在暗示，大规模存储能力和惊人的运算能力就足以产生高智能机器，其他的什么都不需要。我也因为这一点而被我的某些同事指责，所以请先让我陈述一下对于这个问题的一些观点。aihuau.com有些人(例如，因黑洞理论闻名的罗杰8226;彭罗斯爵士以及他的主要竞争对手英国宇宙学家斯蒂芬8226;霍金)认为要产生智能机器需要的远不止是大规模的计算能力。彭罗斯声称意识也是必要的，并且认为需要新的物理知识来理解自然中意识如何产生，并借此来创造机器人工意识。我并不介意这些反对的声音，又或许这样的批评是对的。但即使这样，他们的反对也无法改变我的基本论题，因为这也许只是延迟几十年，直到意识的本质被更好地理解。我认为，要理解自然是怎样创造我们的，只是一个时间问题。也就是说，我预计科学会逐渐理解“胚胎发育”的过程，这是从一个受精卵细胞到包含万亿个细胞的胚胎然后形成一个婴儿的过程。我们自己，既有智慧又有意识，就是一个存在的证据，即证明自然界可以以一种适合的方式排列大分子来制造我们。当一个孕妇进食后，她所摄取食物里面的一些大分子会被重新组合，然后自己去组合包含万亿万亿个原子的大分子结构，就是她的婴儿。婴儿就是由于大分子的自我排列组合而形成的一个有效的三维的并且有意识和智慧的生物。自然界通过进化已经找到了一种解决这一问题的方法，所以这个问题是可以解决的。如果科学家想制造有智慧有意识的机器，一个显而易见的办法就是通过尽可能地复制自然界创造意识的途径来实现。或迟或早，科学会产生一种和人类一样运作的人工生命形式。同样，如果科学对于生物大脑的工作原理有更深入的了解，那么制造人工大脑将变得更加容易。尽管过去一个世纪甚至在更长时间里，神经科学家们投入了大量的精力来试图理解人类大脑工作的基本原理。但不幸的是，当代神经科学对于人类大脑工作原理的了解仍然十分有限。迄今为止，在神经元微电路层次上，对于神经电路怎样高度联系以实现大脑工作方面的了解还是很少。科学家们依然缺少用于仔细研究大脑结构的工具。然而，随着科技进步人们可以制造越来越小的设备——从微米级达到纳米级。比如说，当设备从百万分之一米(细菌的大小)变得只有十亿分之一米(分子的大小)的时候，制造分子级机器人来探索大脑如何工作将成为可能。关于生物大脑工作原理的科学知识到现在之所以还非常有限，正是由于我们现在使用的工具非常有限。但是，随着分子级工具(称作纳米科技)的出现，神经学家将会有一套强有力的崭新工具用来探索生物大脑，该领域的研究也会取得很快的进展。像我这样的人工大脑制作者将会利用这些新创建的神经科学原理，迅速地把它们应用到人工大脑结构上。可能不久人们便会破解很多生物大脑的工作原理，从而将会产生一种能够在神经元电路基础上解释的—— 如为什么爱因斯坦的大脑会比绝大多数人聪明很多的“智能理论”。这样的智能理论一旦存在，对于像我这样的神经工程师来说，就可以用一种更工程化的方法来制造大脑。我们将不必去做“神经科学的奴隶”。我们可以使用一种替代方式来制造人工智能机器(虽然一开始是基于神经科学原理的)。当拥有了纳米科技工具提供的崭新的神经科学知识，量子计算以及一个原子存储一个比特所允许的惊人的计算能力，像我这样的人工大脑制造者才可能具备制造真正有意识的人工智能机器所需的所有要素。现在有很多问题被提出，我将在本书大部分章节里试着解答它们。让我们把目光投向未来，想象一下上述的科技将怎样影响我们普通人的生活。
