【动漫杂谈】美伊关系紧张，让我想起这部动漫
最近国际局势又不太平了，美国伊朗关系紧张，导致石油和黄金的价格飞涨，家里有车的朋友叫苦不迭，买了黄金的朋友则是暗暗窃喜，不过，无论如何，大家都有一个共识：我们希望和平，不要战争。虽然可能暂时性的带来资本市场的活跃，但战争是要死人的，我们并没有身处在一个和平的年代，只是生活在一个和平的国家，我们的祖国有能力捍卫我们的和平，而我们在享受着和平带来的各项舒适和安逸之际，也期待世界和平。
绝大多数人都期待世界和平，做动画的人们也一样。所以不少动漫人们，也在自己的作品中期待世界和平，宫崎骏、藤子F不二雄等动漫人们，都不止一次在作品中讽刺战争，呼唤和平。而因为最近的美伊关系紧张，让我想起《军火女王》这部动漫作品，主人公曾想用一个机器结束战争，虽然似乎是一个可笑的梦想，但是这份期待又那么可敬。
看过《军火女王》的观众可能会留下许多深刻印象，比如说种种取自现实的战争与政治题材，丰富而又精细的各类枪械武器作画，以及蔻蔻·海克梅迪亚那堪称疯狂、又看似可能实现、却过于理想化的"世界和平"愿望。
蔻蔻的多年策划，最终让如今各国争相研究的量子计算机成为自己手中独一无二的武器，并借此完成了对全球信息系统的统治，乔治·布莱克因此将她称为"情报世界的神"。
然而战争真的会就此消失吗？当然不会，这正是许多读者对于蔻蔻的计划嗤之以鼻的最大原因。其实作者高桥庆太郎自己也再清楚不过，他借卡仕柏·海克梅迪亚之口如此说道："你真的以为武器会就此消失吗？蔻蔻。不能卖航空兵器我们还可以卖海战兵器，不能卖战舰我们还可以卖坦克，还可以卖枪、卖剑，如果就连铁器都被管制了，我们还能卖木棒，这就是所谓的武器商人。"
仔细想想，如果高桥庆太郎真能够解决人类历史如此多年来都无法解决的战争问题，那他就不是一届漫画家了。虽然蔻蔻想要让人类因为羞耻心而停下纷争的想法不切实际，但她借此想要达成"强制的世界和平"的量子计算机却并非虚妄之谈。
对于这台"梦幻机器"相信许多观众都感到十分好奇，这台计算机的运算速度到底有多快？它为什么可以让如今所有安保系统和密码变得如纸般脆弱？
众所周知，经典计算机，也就是我们现在日常所用的计算机，是基于晶体管制成的，随着越发密集的集成晶体管以及芯片印刷技术的诞生，经典计算机从一开始的数个房间规模，逐渐缩小到如今的民用电脑大小，然后为了堆积计算能力又重新巨大化制成超级电脑。
从中我们可以看到，在经典计算机的发展中所面对的一大问题，就是CPU的发热问题。很多人或许会认为这是由于电路电阻耗能造成的，但实际上CPU主要的发热来源是运算中的不可逆操作。
例如在最常见的三种逻辑运算与、或、非中，如果我们向与门输入"真"、"假"两个信息，则会输出一个信息为"假"，那么在这个过程中就丢失了一个比特的信息，而每丢失一个比特的信息，就将会产生kTln2的热量。
显而易见，常见的为CPU加装风扇和水冷系统都是从外部解决CPU发热的问题，如果想要要从根本上解决这一问题，最好的办法就是将所有不可逆门变成可逆门，只要没有了不可逆门，自然也就没有了不可逆操作，也就没有了因此而产生的热量。
所以这真的有可能做到吗？理论上还真的有办法，那就是"遇事不觉，量子力学"。
人们发现可以使用处理量子态中的操作"幺正变换"来解决这一问题，同时也发现使用量子比特代替经典比特时会有一个独一无二的优势，那就是并行运算。
在经典计算机中，一个晶体管就是一个比特位，这个晶体管的通电与否就代表着"1"或"0"，又或者说"是"或"非"。问题在于，晶体管的通电与否是一种确定状态，也就是说一个晶体管同一时间内只能代表一个信息，在光子计算机或是仿生计算机的领域中也同样如是。
但量子计算机就不一样了，量子比特以量子双态系统作为一个比特位，量子双态系统的特点，就是大家都很熟悉的薛定谔的猫。在量子力学的范畴中，薛定谔的猫是处于生与死的叠加态中，也就是说一个量子比特可以同时处于是或非的叠加态中，同时代表"1"和"0"。
由此可见，再多的经典比特也只能在同一时刻内表示一个信息，而量子比特却能同时表示2N个信息。换句话说，随着量子比特的增加，量子计算机的运算能力也会呈现爆炸式的指数增长，因此才能在理论上做到"超级计算机需要数千年的运算，在数十秒内完成"。
那为什么运算能力上去之后，所有的安保系统和密码就会在量子计算机面前变成一张白纸呢？破解密码的方法到底又是什么呢？
这首先就要说到如今的密码系统原理，那就是大数的质因数分解，这是建立在多项式复杂程度的非确定性问题上的加密方法。具体来说，就是以一个大数的质因数分解结果作为密码，而这个大数则是公钥，这就是如今最常用的RSA公钥加密算法。
那要破解这种加密算法到底有多困难？我们不妨举个例子，如果公钥是一个300位的十进制大数，那么就需要一台如今计算速度最快的超级计算机，从宇宙大爆炸开始一直运算到现在才能将其破解。
那如果是量子计算机呢？根据1997年彼得·秀尔以量子计算机为基础提出的秀尔算法，十进制300位数的质因数分解只需要不到一分钟的时间。
即使这种算法只能针对量子计算机所进行的质因数分解，也足以证明量子计算机理论上的可行性，因为即使制造出来的量子计算机只能进行质因数分解运算，也足以让蔻蔻成为"情报世界的神"了。
这也是如今世界各国都在积极研究量子计算机的最大原因之一，毕竟现实中基本是不可能有一名武器商人可以凑齐如此豪华的科研团队，并研发出量子计算机据为己用。但如果你把《军火女王》中的蔻蔻看作是一个国家，那这个故事的基调就十分真实了。
当然，放在ACG作品中，区区一个国家肯定没有一个白毛御姐来得吸引观众，但现实中次世代电脑真的和《军火女王》里说的那样，在不久之后，或是二三十年之后就能实现吗？这还很难说。
目前在量子计算机的研究中，量子比特的集成技术还处于几个至几十个量子比特集成的阶段。虽然2001年就已经有研究团队成功通过核磁共振证明秀尔算法在质因数分解上的可行性，但当时负责演示的"量子计算机"总共只有7个比特位，也就是说其意义只是证明了量子计算机理论上的可行性。
毫无疑问这是属于里程碑式的事件，只不过距离量子计算机真正可以投入使用还相当遥远。
细心的读者可能已经发现，前面提到量子计算机，或者说量子比特的双态系统时，只是描述为"独特的优势"，这是因为量子计算机也并不是万能的。因为处于量子叠加态的量子比特，虽然可以做到经典计算机无法做到的并行运算，但是在处理不需要并行运算的问题时，处于叠加态的量子比特反而会造成大量数据冗余，从而使运算效率变差。
换句话说，量子计算机其实并不能取代经典计算机，因为它的"运算速度快"并不是绝对的，只是它所擅长的领域正好可以完美地破解如今的RSA公钥加密算法，这就等于抓住了情报世界的"死穴"。
虽说有了新的计算机自然也就有了新的加密算法，但当第一台量子计算机诞生的时候，世界的情报系统就会陷入被垄断的情况之中，这才是蔻蔻能够成为"情报世界的神"的主要原因。
现实世界中，我们似乎也时常听到各个国家的量子计算机发展取得新进展的消息，我们国家在这方面的研究也不落人后，就是不知道，如果真的有一天量子计算机被发明出来了，等待着我们的是和平美好的新时代，还是别的什么呢？看看目前世界的紧张局势，看看美国和伊朗的剑拔弩张，我只有再次陷入沉思。