Chapter116 bit,qubit&?
作者:星空漫步者   为了活命我把自己上交了最新章节     
    从三次工业革命开始,人类对世界的操控变得越来越精细。
    从一颗螺丝钉到芯片上纳米尺度的晶圆颗粒,科技从宏观迈向微观的步伐令人叹为观止。
    布一楠率先将龙华国带入了量子时代。
    量子是更加微小的超越原子的存在。
    量子世界和宏观世界有着诸多的不同,其中一个便是,量子是可以叠加的。
    什么意思呢?
    在经典世界里,一个人只能在办公室里上班,或者在家里休息。
    而在量子世界里,人们可以处于办公室上班和家里休息的叠加状态。
    当老板打电话询问你是否在上班时,你告诉以一定概率告诉他是或者不是。
    用更精确的数学语言来陈述就是: 0 表示工作,1 表示休息。
    经典的信息状态(比特,bit)只能是 0 或者 1,而量子比特(qubit)可以是介于 0 和 1 之间的多种选择。
    在量子世界中,老板的询问则意味着对经典(普通人的世界,现实或者是不涉及量子的世界)(或量子)比特进行检查(或测量),通常通过 “<·|作用在|·>” 上表示测量的过程。
    在量子世界中,老板可以选择不同的问题提问(例如“你是否80%概率在休息20%概率在工作”或“你是否99%概率在休息”这种在普通人眼中看来很奇葩的问题)。
    这意味着他可以选择不同的基矢进行测量,这在数学上通常用一组正交基表示。
    是否上班对应一组基矢{|工作>+|0>,|不工作>=|1>},是否在叠加态 a 又是另外一组基矢,{|a>=a|0>+β|1>, |b>=β|0>-a|1>}。
    当我们选择{|0>,|1>} 基矢进行测量时,我们得到 0 的概率是|<0|Φ>|2 (上标)=|a|2 (上标),而得到1的概率则是|<0|Φ>|2 (上标)=|β|2 (上标)。
    计算过程本质上就是计算向量内积。
    而当我们选择{|a>,|b>} 作为基矢的时候,我们得到的答案总是肯定的。
    当然我们不能忽略一件非常重要的事情——测量会对 qubit 的状态造成影响,这个过程被称为塌缩(collapse)。
    我们选择基矢 {|0>,|1>} 对 qubit 进行测量,如果测量结果是 0,那么这个 qubit 就变成 |0> 。
    类似的,如果我们选择基矢 {|a>,|b>} 进行测量,测量结果为 a 意味着这个 qubit 塌缩到 |a>} , 而结果 b 则意味着 qubit 塌缩到 |b>} 上。
    用简单的一句话概括就是:正在上班摸鱼的你发现老板来检查,就立刻坍缩为工作状态。反之,当老板离开之后,你的工作状态立刻坍塌为摸鱼模式。
    量子员工:我处于上班和在家的叠加态。???( ? )????
    量子老板:你处于工作和辞退的叠加态。<( ̄︶ ̄)>
    ……
    现在因为基地有了量子计算机,布一楠就将所有能加密的通许或者传讯都做了量子加密。
    加上龙华国现在的量子卫星上了天,可以说基本上再无人能够将他们的信息截取了。
    布一楠沉思,或许就是因为这样。
    那些人得不到有效信息了才大面积启用小老鼠这样的间谍。
    能蒙混过去就蒙混过去,这是广撒网多捞鱼的节奏。
    “指挥官?!”
    孟川看布一楠愣了好久都没反应轻声呼唤道。
    “嗯……给你这个东西!交给邓叔,如果操作得当的话,我们又能赚到好多钱!(*^▽^*)”
    布一楠将一块硬盘送到孟川手里。
    “这是什么?”
    “比特币!”
    布一楠想到量子加密就想起这件事了。
    在传统的货币体系里,实体货币的价值由中央银行的信誉来保证。例如在金本位货币体系里,你相信政府的承诺,用你的纸币可以兑换等值的黄金。
    而数字化货币的价值则和实体法定货币挂钩,你相信你在银行、支付宝、微信里的账户余额,可以在相应的服务机构里兑换成实体的法定货币。
    也就是说,传统货币,包括数字化的传统货币,其价值基于人们对于中央银行这种权威中心机构的信任。
    然而信任,并不是一件很容易达成的事情呢。
    如果没有一个可信的中心机构,除了靠人品,还有什么办法来达成信任呢?
    直到 2008 年,一位化名中本聪的神秘人士发表了一篇论文:《比特币:一种点对点式的电子现金系统》,提出了一个基于区块链技术的\"去中心化\"数字货币系统,它就是今天大名鼎鼎、人气爆棚的比特币。
    比特币不是世界上第一个不依赖权威中心机构的,所谓\"去中心化\"的货币系统,但它绝对是迄今为止世界上最成功的一个。
    很多小伙伴都在知道比特币,那么比特币到底是什么?!
    我们再次举个栗子!!
    我,大名鼎鼎的星空拥有a和b两个小伙伴给打赏的小礼物,这个小礼物就叫比特币。
    现在我想去买d小伙伴的一辆车,我用比特币去买了,可是d小伙伴收钱不认账了怎么办?!
    人家说这是网络上的钱币,没写你的名字就是你的了吗?
    那么这时候就需要一个证明,证明这个币是我滴呢。
    电子签名~
    小伙伴们第一次去银行开卡的时候都会得到的一个密钥。
    密钥其实就是一种被称为\"非对称加密\"数字签名技术。
    在比特币系统中,所有参与系统的人通过网络互相连接,以平等的身份组成了一个错综复杂的网络,称作点对点网络。
    每一次的比特币交易都会在这个网络中留下痕迹。
    我,大名鼎鼎的星空获得比特币的路径就在网络中留下的特殊签名 ,大家都知道这些是a和b小伙伴打给我的比特币。
    然后呢,我花掉这些比特币时候又在这个网络中广而告之了这比交易,通过我独属的电子签名,大家知道了这个比特币就是为了购买d小伙伴的车子的。
    就这样所有的网络节点都验证了我的交易签名,又把它发送给他们相邻的其他节点,一传十,十传百,最终我的交易就会被传遍全网。
    如果全世界都知道了这笔交易,那d小伙伴就无法赖账了。
    不过这时候聪明如我可能会想,如果把买了车的这个钱再发给网络中另外一部分节点,用同一笔钱去买另外c小伙伴的豪宅会产生什么样的结果呢?
    ……那就,请听下回分解!