第二一八章能源與文明
李力回到總部。
他給隊長藍洋匯報了情況,他說:“這次的辛店執行,我覺得有一種什麽感覺?堵得慌,我自己到現在還沒有弄明白斯賓塞放置在花海中心的那些儀器,到底是幹什麽的?”
隊長藍洋說:“是啊!花之夢,夢有主,那麽這個主題到底是什麽?我讓你去一趟,這件事,不去也可真的太可惜了!”
李力說:“隊長!你說的太對了!”
隊長藍洋說:“斯賓塞所說的‘定時觀察和記錄這些藤蔓花生長的儀器’,純屬無稽之談。你一個企業家,遠遠地在e國的西部的一個植物培植基地,去關心藤蔓花的生長,誰信它的鬼話?”
李力疑惑地說:“根據我親眼所見,那些儀器是一種類似微波發射裝置的東西,在花海中放置微波發射裝置,那又有何用途?”
藍洋說:“你這樣說,我就明白幾分了,它在那麽龐大的花海區域設置那些東西,一定有極為重要的用途,首先,你說這些設備的性能,我們分析,它就是利用這些設備,往一定的設定地點傳送了些什麽?到底傳送什麽東西?在花海?”
李力說:“昔日,亞特蘭蒂斯人倡導宇宙文化,竭力利用所有植物界開花拔節的關鍵時刻,收集強大的能量來使用,飛船的能量,是使用水晶聚集的能量,經過平台的反射使得飛船獲得能量。”
藍洋說:“按照這個推理,我們隱約知道了藤蔓花在花海極為龐大,當它在綻放之初,斯賓塞就利用那些儀器,在竭力收集植物界隱藏的巨大能量,並通過那些儀器的微波信道,傳遞給設定地點,真相應該就是這樣的!對吧!”
李力說:“對呀!這個是最可靠最科學的解釋了!”
藍洋說:“看來,這個斯賓塞手中掌握的科技才顯示出冰山一角。”
李力說:“負麵聯合體之間有協議,一些負麵植入物並不是說植就植的,尤其它們的科學技術,是絕對不會輕易外露流傳到地球上的,你記得不,前幾年在e國的格爾布茲市的地下倉庫裏麵,出現了多少地球上從未出現過的先進機器設備。”
藍洋說:“那些事,我們仍記憶猶新啊!”
李力說:“如果黑衣人能夠利用這種科技方式來取得足夠的能量,那麽它獵取的能量,通過微波傳送到那個儲存的地方了呢?”
藍洋說:“肯定在太空,其他的晤麵就無法想象了。”
李力說:“這可是世界上最純淨的能源啊!這種能源還能夠透出芳香呢!有了這種技術,我們在茫茫的戈壁之上,用現代技術種植無數的藤蔓花海,再安裝一排排的能源攝取微波站,在戈壁灘的上空,建造數個能源接收站,那多好啊!”
藍洋說:“中科院和國際l實驗室聯合研究複製型機器人,即幾十厘米見方的小型太陽能電站,形成野生的且具有強烈的複製型的設備。一種名叫奧克鬆斯(auxons)的機器,它們不需要人類的操作和照料,就能在短時間裏占領整個沙漠,把它改造成聚寶盆或者豐饒角:一個巨大的太陽能電站呀!”
李力說:“目前,奧克鬆斯(auxons)的機器技術,在世界上各大洲的沙漠之中,已經陸續建立起來了不小的太陽能電站群,極大地緩解了人類利用核能發電的負麵產品的不良堆積。”
藍洋說:“我們不僅僅是地球的衛士,我們更是先進科技的傳播者;發現者和探索者,這,也是我們的使命所在。”
李力說:“可是,要從黑衣人那裏掏出點科技的渣子,比登天還難,它不會傳授什麽技術的,它是為了它的使命和任務區巧取豪奪、利用各種手段,一味達到它自己的目的而已!”
藍洋說:“指望和開發它,是不可能的,關鍵是要我們自己自力更生,用敏銳的觸角去撞開科技的大門。我們這次從斯賓塞到辛店的舉動,從而引出我們地球人對科學技術的渴望和探索。”
李力說:“目前我們中國對於光量子的研究有了長足的進步呀!”
藍洋說:“是呀!關鍵還是我們地球上的材料,即光導材料的突破上,還欠佳呀!”
兩位彩虹雙士又一次開始對於光量子相關的知識進行交流和探討。
光量子,簡稱光子,是傳遞電磁相互作用的基本粒子,是一種規範玻色子。光子是電磁輻射的載體,而在量子場論中光子被認為是電磁相互作用的媒介子。與大多數基本粒子(如電子和誇克)相比,光子沒有靜止質量(愛因斯坦的運動質量公式m=m0/sqr[1-(v/c)]中,光子的v=c,使得公式分母為0,但光子的運動質量m具有有限值,故光子的靜止質量必須為零。
光子具有波粒二象性;即說光子既具有一粒一粒的粒子的特性又有像聲波一樣的波動性。當時間為瞬時值時,光子以粒子的形式傳播;當時間為平均值時,光子以波的形式傳播。光子的波動性有光子的衍射而證明,光子的粒子性是由光電效應證明。
量子光學是物理光學中相對於波動光學的另一個分支。光子可能是超快的量子計算機的基本運算元素,而在這方麵重點研究的對象是量子糾纏態。非線性光學是當前光學另一個活躍的領域,它研究的課題包括光纖中的非線性散射效應、四波混頻、雙光子吸收、自相位調製、光學參量振蕩等。不過這些課題中並不都要求假設光子的存在,在建模過程中原子經常被處理為一個非線性振子。非線性效應中的自發參量下轉換經常被用來產生單光子態。最後,光子是光通信領域某些方麵的關鍵因素,特別是在量子密碼學中。
華中科技大學教授重新確定光子靜止質量上限,有業內人士認為:光子靜止質量為零是經典電磁理論的基本假設之一。但有些科學家則認為,光子可能有靜止質量。如果實驗最終檢測到光子存在靜止質量,那麽有些經典理論將要有所變化。
光子結構和光粒子的天然特性:所謂光子結構的測量,在量子電動力學中是指觀測光子場的量子漲落,這種能量漲落用一個光子的結構方程來描述。對光子結構的測量一般都依賴於對光子與電子,以及正負電子的對撞時的深度非線性散射的觀測。根據量子色動力學,光子既能以無尺寸粒子,即輕子的方式參與相互作用;也能以一組誇克和膠子的集合體,即強子的方式參與。決定光子結構的並不是像質子那樣由傳統的價誇克分布,而是由輕子的漲落而形成的部分子的集合。
由愛立信牽頭的iris項目已研製出矽光子交換機,在一塊芯片上容納成千上萬的電路。
第一塊芯片現處於測試和參數化階段,如取得成功,將是業界的重大突破,為在單個芯片上集成新一代光纖係統鋪平道路。
矽光子技術中,矽作為超高速傳送和交換數據的微型光學介質,可減少功耗和空間占用,並增加容量,從而降低運營成本。
作為歐盟第七框架計劃(fp7)研發領域的具體目標研究項目(strep)之一,iris項目由愛立信與歐洲委員會聯合創建,旨在利用矽光子技術,創建高容量和可重構wdm光交換機,實現在單個芯片上整體集成電路。
該類芯片可通過集成大量功能,如高速傳輸、交換、以及在同一芯片實現互聯互通等,幫助網絡運營商提升網絡性能,增加節點容量,滿足未來5g網絡和雲計算的需求。
矽光子技術已經應用於屢獲殊榮的愛立信超大規模數據中心係統hds8000,借助光學互連,hds8000可為數據中心運營商帶來許多裨益,例如降低總擁有成本。
451research網絡研究總監peterchristy表示:“光互連將在數據中心發展中發揮重要作用,矽光子技術可以顯著提高能效並降低成本。愛立信雲戰略以及超大規模數據中心係統hds8000是將矽光子學應用於數據中心,推動其實現商業化的先行者,並充分展示了矽光子技術的巨大潛力。”
愛立信意大利比薩公司的研究人員已經製作並提交了所有相關專利的申請。
該項目由愛立信(意大利)牽頭,其他成員包括意法半導體(意大利)、法國原子能署電子暨資訊技術實驗室(法國)、it(意大利)、特倫托大學(意大利)、瓦倫西亞理工大學(西班牙)、維也納工業大學(奧地利)和電子通信研究院(韓國)。
光子與量子計算機;光子計算機和量子計算機都處在研發階段。光子計算機是一種由光信號進行數字運算、邏輯操作、信息存貯和處理的新型計算機。它由激光器、光學反射鏡、透鏡、濾波器等光學元件和設備構成,靠激光束進入反射鏡和透鏡組成的陣列進行信息處理,以光子代替電子,光運算代替電運算。量子計算機是根據原子或原子核所具有的量子學特性來工作,運用量子信息學,基於量子效應構建的一個完全以量子位(量子比特)為基礎的計算機。它利用一種鏈狀分子聚合物的特性來表示開與關的狀態,利用激光脈衝來改變分子的狀態,使信息沿著聚合物移動,從而進行運算。
光子計算機與量子計算機運算速度都比傳統的電子計算機要快,關鍵在於運算模式不同。傳統電子計算機用的是串行計算模式,比如電子計算機無論其存儲器有多少位隻能存儲一個數據,因此,對其實施一次操作隻能變換一個數據,為運算某個函數,必須連續實施許多次操作。光有並行前進和高速傳輸的特點,這就決定了光子計算機具有很強的並行處理能力和超高運算速度。量子計算機的特點也是並行計算能力強,比如量子存儲器有“0”或“1”兩種可能的狀態,該存儲器一般會處在“0”和“1”兩個態的疊加態,因此一位量子存儲器可同時存儲“0”和“1”兩個數據,而傳統計算機處理器隻能存儲其中一個數據。如果有兩位存儲器的話,量子存儲器可同時存儲“00”、“01”、“10”、“11”4個數據,而傳統存儲器依然隻能存儲其中一個數據。
量子計算機強調的是它的數據處理方式即通過量子力學規律處理量子信息的,而光子計算機強調的是它的信息傳輸方式即通過光子進行傳輸。它們之間有相互包含的可能,所以無法比較兩者性能,但它們都比現在的電子計算機先進很多。
從前,為擺脫08年的危機,拉動經濟“複蘇”,全球製造的另外一個重要概念是“新能源”。奧巴馬搞了一個“能源新政”,主要就是針對新能源的,中國也將新能源列為“戰略新興產業”。形形色色的企業,形形色色的人都在大談新能源,都往新能源上靠,都聲稱自己能夠提供這樣或那樣的新能源。
新能源如此火熱,因為目前存在巨大、緊迫的潛在需求,這些需求來自兩個方麵,一方麵是應對能源危機,另一方麵是應對經濟危機。能源危機也是來自兩個方麵,一是短缺,二是汙染和排放,尤其是碳排放。
從曆史的經驗看,隻要社會上存在一種巨大的潛在需求,並且其間蘊含的利益巨大,那麽一定會有很多人跳出來,說自己能夠提供這種手段,事實上他根本沒有。
一個典型例子發生在2200多年前的秦始皇時代。秦始皇強烈渴望長生不老,由於他是天下之主,不僅是天下所有財富的主人,而且掌管天下蒼生的生殺,那麽他的這種潛在需求就是巨大的。誰能夠滿足這種需求,那他也一定會獲利非常,得到高官厚祿、榮華富貴。後來也真的湧現出這麽一大批人,說自己能夠冶煉出,或尋找到這樣藥、那樣的仙丹。其中最出名的一個叫徐福,他創造了一種很完善的“長生不老”理論體係,聲稱自己掌握了煉丹技術,知道原材料如何尋找,獲得了秦始皇的極大信任,人生由此大富大貴。事情的最終結果大家都知道了,徐福借口要去東海尋找仙藥,揣著豐厚的銀子消逝了。顯然,徐福就是一個騙子,一個“術士”。
以我們的觀察,目前的新能源產業,與秦始皇時代的煉丹產業非常類似。這種類似表現在兩個方麵,一方麵,從需求方麵看,從根本上來說,目前全球對新能源的需求類似於秦始皇對長生不老的需求。盡管潛在需求很強烈,但是卻無法滿足,提供滿足這種需求的手段遠遠超越人類的智慧;另一方麵,從供給方麵來看,目前形形色色的新能源企業所聲稱的已經開發出的新能源技術,實際上是,要麽這些技術根本就不存在,要麽他的那個技術根本達不到新能源的要求。也就是說,那些聲稱擁有新能源技術的人或多或少都是徐福再現。
為什麽這樣說,因為要找到可以經濟地、大規模地替代化石能源的新能源,目前麵臨巨大的技術挑戰。這個挑戰究竟有多大,大到要徹底顛覆自人類誕生以來的所有的文明的存在方式。
從能源利用的角度看,任何的人類文明都是依賴消耗地球上的已經存在的資源而誕生和發展的。最初是柴薪,從利用小規模的草木,到大片大片的森林;接著就是化石能源了,從主要依賴煤開始,然後過渡到石油,目前對天然氣的依賴程度在逐漸加大。如果要真正回避短缺和汙染排放問題,那麽這個未來的替代能源就一定不能是一種地球上已經存在的資源,隻要依賴地球上任何現有的資源,一定就存在短缺問題和這樣那樣的汙染問題、環境破壞問題。
目前業界主流的觀點是新能源最有希望的實現途徑是開發太陽能。固然太陽能來自地球係統以外,滿足無限持續的要求,但是初始的太陽能的能量密度太小,遠遠低於燃燒化石能源甚至柴薪能源所釋放出來的能量密度。要提高太陽能的能量密度,需要興建大規模的設備,而且這些設備的使用壽命都是有限的,需要定期更換。盡管太陽能本身來自地球係統之外,但是提高太陽能能量密度的設備所需要的原料卻來自地球係統內。譬如當前主流的太陽能電池技術,需要矽這種材料。盡管矽的儲量很大,但是它還是有限的。而且,提煉矽的過程,也會帶來汙染和環境的破壞。所以,這並沒有從根本上解決傳統能源所帶來的問題。
事實上,“新能源思維”存在一個致命悖論:一方麵,人類需要和希望在這個地球上繼續生存;另一方麵,卻又希望不從地球內部獲取能量。希臘神話中安泰俄斯的遭遇可以深刻說明當前人類的困境。安泰俄斯是大地女神蓋亞的兒子,隻要他保持與大地的接觸,他就是不可戰勝的,因為這樣他就可以從他的母親那裏持續獲取無限的力量。希臘神話中最偉大的英雄赫拉克勒斯發現了安泰俄斯的秘密:安泰俄斯的無窮力量來自於與大地的接觸。在兩人的戰鬥中,赫拉克勒斯將安泰俄斯舉到空中,最後把他扼死了。是地球創造了人類,人類在能量獲取上,可能像安泰俄斯一樣難以擺脫對大地的依賴。脫離大地之日,可能就是人類滅亡之時。
能源危機產生的最根本原因不在化石能源本身,而是在人類對自身物欲的放縱。能源危機本質上是,這個曾經孕育人類生命的地球再也無法支撐人類物欲的膨脹。控製物欲是痛苦的,尋找新能源,就是企圖從地球之外找到一種不竭能量,從而支撐自身繼續縱欲無度。這和秦始皇尋找長生不老的仙丹何其相似。像仙丹永遠無法找到一樣,這種來自地球之外用之不竭的新能源也最終無法找到。
人類已經放棄對可以維持長生不老的仙丹的追求,人類也應該放棄寄望從地球外部追尋一種用之不竭能量的新能源思維。我們應該像克製長生不老的欲望一樣,克製肆意膨脹的物欲。
也就是說,從終極意義上看,解決能源危機的途徑不可能依靠從地球外部尋找新能源,宇宙中不存在這樣的能源,而隻能依靠在人類內部克製物欲我們亟需的不是新能源,不是替代能源,而是“新文明”,“替代文明”,一種新的、替代的生活方式。
然而,目前人們普遍沒有意識到這種“新能源悖論”,而天真地認為,人類的技術能力是無限的,新能源會變成現實的。他們說,曆史上人類也曾經麵對很多資源瓶頸,但最終不通過技術問題解決了嗎?這是事實,無論是馬爾薩斯的糧食製約論,還是英國工業革命前的木材短缺危機,人類都克服了。但是,需要清楚的是,人類克服這些危機的方式都是以地球上一種資源去替代另一種資源,都沒有擺脫對地球現有資源的依賴,隻是資源的獲取由地上轉移到地下而已。但是,這次不同,這次是要徹底擺脫對地球現有資源的依賴。人們目前普遍對技術進步存在一種盲目的迷信,似乎人類需要什麽,通過技術進步就一定能夠實現。
對所謂的技術進步的迷信,實質上也對人類自身智慧的迷信,相信技術萬能,就是相信人類自身的智慧是萬能的。事實上,人類智慧是有限的,2200多年前秦始皇夢寐以求的長生不老技術,到目前為止也沒有出現,而且永遠也不可能出現。
所以,對新能源技術的追求,將會像人類對長生不老技術的追求一樣,最終帶給我們的將是一次又一次的失望,最終不得不完全放棄,隻是這個過程可能會很長。當然,在這個過程之中,不排除一些“優秀的新能源企業家、科學家”獲取豐厚財富,就像優秀的煉丹術士徐福一樣,但最終都將會被證實,他的新能源術要麽是妄想,要麽是欺騙。希望從新能源產業中為經濟複蘇提供動力,也終將是竹籃打水。
李力回到總部。
他給隊長藍洋匯報了情況,他說:“這次的辛店執行,我覺得有一種什麽感覺?堵得慌,我自己到現在還沒有弄明白斯賓塞放置在花海中心的那些儀器,到底是幹什麽的?”
隊長藍洋說:“是啊!花之夢,夢有主,那麽這個主題到底是什麽?我讓你去一趟,這件事,不去也可真的太可惜了!”
李力說:“隊長!你說的太對了!”
隊長藍洋說:“斯賓塞所說的‘定時觀察和記錄這些藤蔓花生長的儀器’,純屬無稽之談。你一個企業家,遠遠地在e國的西部的一個植物培植基地,去關心藤蔓花的生長,誰信它的鬼話?”
李力疑惑地說:“根據我親眼所見,那些儀器是一種類似微波發射裝置的東西,在花海中放置微波發射裝置,那又有何用途?”
藍洋說:“你這樣說,我就明白幾分了,它在那麽龐大的花海區域設置那些東西,一定有極為重要的用途,首先,你說這些設備的性能,我們分析,它就是利用這些設備,往一定的設定地點傳送了些什麽?到底傳送什麽東西?在花海?”
李力說:“昔日,亞特蘭蒂斯人倡導宇宙文化,竭力利用所有植物界開花拔節的關鍵時刻,收集強大的能量來使用,飛船的能量,是使用水晶聚集的能量,經過平台的反射使得飛船獲得能量。”
藍洋說:“按照這個推理,我們隱約知道了藤蔓花在花海極為龐大,當它在綻放之初,斯賓塞就利用那些儀器,在竭力收集植物界隱藏的巨大能量,並通過那些儀器的微波信道,傳遞給設定地點,真相應該就是這樣的!對吧!”
李力說:“對呀!這個是最可靠最科學的解釋了!”
藍洋說:“看來,這個斯賓塞手中掌握的科技才顯示出冰山一角。”
李力說:“負麵聯合體之間有協議,一些負麵植入物並不是說植就植的,尤其它們的科學技術,是絕對不會輕易外露流傳到地球上的,你記得不,前幾年在e國的格爾布茲市的地下倉庫裏麵,出現了多少地球上從未出現過的先進機器設備。”
藍洋說:“那些事,我們仍記憶猶新啊!”
李力說:“如果黑衣人能夠利用這種科技方式來取得足夠的能量,那麽它獵取的能量,通過微波傳送到那個儲存的地方了呢?”
藍洋說:“肯定在太空,其他的晤麵就無法想象了。”
李力說:“這可是世界上最純淨的能源啊!這種能源還能夠透出芳香呢!有了這種技術,我們在茫茫的戈壁之上,用現代技術種植無數的藤蔓花海,再安裝一排排的能源攝取微波站,在戈壁灘的上空,建造數個能源接收站,那多好啊!”
藍洋說:“中科院和國際l實驗室聯合研究複製型機器人,即幾十厘米見方的小型太陽能電站,形成野生的且具有強烈的複製型的設備。一種名叫奧克鬆斯(auxons)的機器,它們不需要人類的操作和照料,就能在短時間裏占領整個沙漠,把它改造成聚寶盆或者豐饒角:一個巨大的太陽能電站呀!”
李力說:“目前,奧克鬆斯(auxons)的機器技術,在世界上各大洲的沙漠之中,已經陸續建立起來了不小的太陽能電站群,極大地緩解了人類利用核能發電的負麵產品的不良堆積。”
藍洋說:“我們不僅僅是地球的衛士,我們更是先進科技的傳播者;發現者和探索者,這,也是我們的使命所在。”
李力說:“可是,要從黑衣人那裏掏出點科技的渣子,比登天還難,它不會傳授什麽技術的,它是為了它的使命和任務區巧取豪奪、利用各種手段,一味達到它自己的目的而已!”
藍洋說:“指望和開發它,是不可能的,關鍵是要我們自己自力更生,用敏銳的觸角去撞開科技的大門。我們這次從斯賓塞到辛店的舉動,從而引出我們地球人對科學技術的渴望和探索。”
李力說:“目前我們中國對於光量子的研究有了長足的進步呀!”
藍洋說:“是呀!關鍵還是我們地球上的材料,即光導材料的突破上,還欠佳呀!”
兩位彩虹雙士又一次開始對於光量子相關的知識進行交流和探討。
光量子,簡稱光子,是傳遞電磁相互作用的基本粒子,是一種規範玻色子。光子是電磁輻射的載體,而在量子場論中光子被認為是電磁相互作用的媒介子。與大多數基本粒子(如電子和誇克)相比,光子沒有靜止質量(愛因斯坦的運動質量公式m=m0/sqr[1-(v/c)]中,光子的v=c,使得公式分母為0,但光子的運動質量m具有有限值,故光子的靜止質量必須為零。
光子具有波粒二象性;即說光子既具有一粒一粒的粒子的特性又有像聲波一樣的波動性。當時間為瞬時值時,光子以粒子的形式傳播;當時間為平均值時,光子以波的形式傳播。光子的波動性有光子的衍射而證明,光子的粒子性是由光電效應證明。
量子光學是物理光學中相對於波動光學的另一個分支。光子可能是超快的量子計算機的基本運算元素,而在這方麵重點研究的對象是量子糾纏態。非線性光學是當前光學另一個活躍的領域,它研究的課題包括光纖中的非線性散射效應、四波混頻、雙光子吸收、自相位調製、光學參量振蕩等。不過這些課題中並不都要求假設光子的存在,在建模過程中原子經常被處理為一個非線性振子。非線性效應中的自發參量下轉換經常被用來產生單光子態。最後,光子是光通信領域某些方麵的關鍵因素,特別是在量子密碼學中。
華中科技大學教授重新確定光子靜止質量上限,有業內人士認為:光子靜止質量為零是經典電磁理論的基本假設之一。但有些科學家則認為,光子可能有靜止質量。如果實驗最終檢測到光子存在靜止質量,那麽有些經典理論將要有所變化。
光子結構和光粒子的天然特性:所謂光子結構的測量,在量子電動力學中是指觀測光子場的量子漲落,這種能量漲落用一個光子的結構方程來描述。對光子結構的測量一般都依賴於對光子與電子,以及正負電子的對撞時的深度非線性散射的觀測。根據量子色動力學,光子既能以無尺寸粒子,即輕子的方式參與相互作用;也能以一組誇克和膠子的集合體,即強子的方式參與。決定光子結構的並不是像質子那樣由傳統的價誇克分布,而是由輕子的漲落而形成的部分子的集合。
由愛立信牽頭的iris項目已研製出矽光子交換機,在一塊芯片上容納成千上萬的電路。
第一塊芯片現處於測試和參數化階段,如取得成功,將是業界的重大突破,為在單個芯片上集成新一代光纖係統鋪平道路。
矽光子技術中,矽作為超高速傳送和交換數據的微型光學介質,可減少功耗和空間占用,並增加容量,從而降低運營成本。
作為歐盟第七框架計劃(fp7)研發領域的具體目標研究項目(strep)之一,iris項目由愛立信與歐洲委員會聯合創建,旨在利用矽光子技術,創建高容量和可重構wdm光交換機,實現在單個芯片上整體集成電路。
該類芯片可通過集成大量功能,如高速傳輸、交換、以及在同一芯片實現互聯互通等,幫助網絡運營商提升網絡性能,增加節點容量,滿足未來5g網絡和雲計算的需求。
矽光子技術已經應用於屢獲殊榮的愛立信超大規模數據中心係統hds8000,借助光學互連,hds8000可為數據中心運營商帶來許多裨益,例如降低總擁有成本。
451research網絡研究總監peterchristy表示:“光互連將在數據中心發展中發揮重要作用,矽光子技術可以顯著提高能效並降低成本。愛立信雲戰略以及超大規模數據中心係統hds8000是將矽光子學應用於數據中心,推動其實現商業化的先行者,並充分展示了矽光子技術的巨大潛力。”
愛立信意大利比薩公司的研究人員已經製作並提交了所有相關專利的申請。
該項目由愛立信(意大利)牽頭,其他成員包括意法半導體(意大利)、法國原子能署電子暨資訊技術實驗室(法國)、it(意大利)、特倫托大學(意大利)、瓦倫西亞理工大學(西班牙)、維也納工業大學(奧地利)和電子通信研究院(韓國)。
光子與量子計算機;光子計算機和量子計算機都處在研發階段。光子計算機是一種由光信號進行數字運算、邏輯操作、信息存貯和處理的新型計算機。它由激光器、光學反射鏡、透鏡、濾波器等光學元件和設備構成,靠激光束進入反射鏡和透鏡組成的陣列進行信息處理,以光子代替電子,光運算代替電運算。量子計算機是根據原子或原子核所具有的量子學特性來工作,運用量子信息學,基於量子效應構建的一個完全以量子位(量子比特)為基礎的計算機。它利用一種鏈狀分子聚合物的特性來表示開與關的狀態,利用激光脈衝來改變分子的狀態,使信息沿著聚合物移動,從而進行運算。
光子計算機與量子計算機運算速度都比傳統的電子計算機要快,關鍵在於運算模式不同。傳統電子計算機用的是串行計算模式,比如電子計算機無論其存儲器有多少位隻能存儲一個數據,因此,對其實施一次操作隻能變換一個數據,為運算某個函數,必須連續實施許多次操作。光有並行前進和高速傳輸的特點,這就決定了光子計算機具有很強的並行處理能力和超高運算速度。量子計算機的特點也是並行計算能力強,比如量子存儲器有“0”或“1”兩種可能的狀態,該存儲器一般會處在“0”和“1”兩個態的疊加態,因此一位量子存儲器可同時存儲“0”和“1”兩個數據,而傳統計算機處理器隻能存儲其中一個數據。如果有兩位存儲器的話,量子存儲器可同時存儲“00”、“01”、“10”、“11”4個數據,而傳統存儲器依然隻能存儲其中一個數據。
量子計算機強調的是它的數據處理方式即通過量子力學規律處理量子信息的,而光子計算機強調的是它的信息傳輸方式即通過光子進行傳輸。它們之間有相互包含的可能,所以無法比較兩者性能,但它們都比現在的電子計算機先進很多。
從前,為擺脫08年的危機,拉動經濟“複蘇”,全球製造的另外一個重要概念是“新能源”。奧巴馬搞了一個“能源新政”,主要就是針對新能源的,中國也將新能源列為“戰略新興產業”。形形色色的企業,形形色色的人都在大談新能源,都往新能源上靠,都聲稱自己能夠提供這樣或那樣的新能源。
新能源如此火熱,因為目前存在巨大、緊迫的潛在需求,這些需求來自兩個方麵,一方麵是應對能源危機,另一方麵是應對經濟危機。能源危機也是來自兩個方麵,一是短缺,二是汙染和排放,尤其是碳排放。
從曆史的經驗看,隻要社會上存在一種巨大的潛在需求,並且其間蘊含的利益巨大,那麽一定會有很多人跳出來,說自己能夠提供這種手段,事實上他根本沒有。
一個典型例子發生在2200多年前的秦始皇時代。秦始皇強烈渴望長生不老,由於他是天下之主,不僅是天下所有財富的主人,而且掌管天下蒼生的生殺,那麽他的這種潛在需求就是巨大的。誰能夠滿足這種需求,那他也一定會獲利非常,得到高官厚祿、榮華富貴。後來也真的湧現出這麽一大批人,說自己能夠冶煉出,或尋找到這樣藥、那樣的仙丹。其中最出名的一個叫徐福,他創造了一種很完善的“長生不老”理論體係,聲稱自己掌握了煉丹技術,知道原材料如何尋找,獲得了秦始皇的極大信任,人生由此大富大貴。事情的最終結果大家都知道了,徐福借口要去東海尋找仙藥,揣著豐厚的銀子消逝了。顯然,徐福就是一個騙子,一個“術士”。
以我們的觀察,目前的新能源產業,與秦始皇時代的煉丹產業非常類似。這種類似表現在兩個方麵,一方麵,從需求方麵看,從根本上來說,目前全球對新能源的需求類似於秦始皇對長生不老的需求。盡管潛在需求很強烈,但是卻無法滿足,提供滿足這種需求的手段遠遠超越人類的智慧;另一方麵,從供給方麵來看,目前形形色色的新能源企業所聲稱的已經開發出的新能源技術,實際上是,要麽這些技術根本就不存在,要麽他的那個技術根本達不到新能源的要求。也就是說,那些聲稱擁有新能源技術的人或多或少都是徐福再現。
為什麽這樣說,因為要找到可以經濟地、大規模地替代化石能源的新能源,目前麵臨巨大的技術挑戰。這個挑戰究竟有多大,大到要徹底顛覆自人類誕生以來的所有的文明的存在方式。
從能源利用的角度看,任何的人類文明都是依賴消耗地球上的已經存在的資源而誕生和發展的。最初是柴薪,從利用小規模的草木,到大片大片的森林;接著就是化石能源了,從主要依賴煤開始,然後過渡到石油,目前對天然氣的依賴程度在逐漸加大。如果要真正回避短缺和汙染排放問題,那麽這個未來的替代能源就一定不能是一種地球上已經存在的資源,隻要依賴地球上任何現有的資源,一定就存在短缺問題和這樣那樣的汙染問題、環境破壞問題。
目前業界主流的觀點是新能源最有希望的實現途徑是開發太陽能。固然太陽能來自地球係統以外,滿足無限持續的要求,但是初始的太陽能的能量密度太小,遠遠低於燃燒化石能源甚至柴薪能源所釋放出來的能量密度。要提高太陽能的能量密度,需要興建大規模的設備,而且這些設備的使用壽命都是有限的,需要定期更換。盡管太陽能本身來自地球係統之外,但是提高太陽能能量密度的設備所需要的原料卻來自地球係統內。譬如當前主流的太陽能電池技術,需要矽這種材料。盡管矽的儲量很大,但是它還是有限的。而且,提煉矽的過程,也會帶來汙染和環境的破壞。所以,這並沒有從根本上解決傳統能源所帶來的問題。
事實上,“新能源思維”存在一個致命悖論:一方麵,人類需要和希望在這個地球上繼續生存;另一方麵,卻又希望不從地球內部獲取能量。希臘神話中安泰俄斯的遭遇可以深刻說明當前人類的困境。安泰俄斯是大地女神蓋亞的兒子,隻要他保持與大地的接觸,他就是不可戰勝的,因為這樣他就可以從他的母親那裏持續獲取無限的力量。希臘神話中最偉大的英雄赫拉克勒斯發現了安泰俄斯的秘密:安泰俄斯的無窮力量來自於與大地的接觸。在兩人的戰鬥中,赫拉克勒斯將安泰俄斯舉到空中,最後把他扼死了。是地球創造了人類,人類在能量獲取上,可能像安泰俄斯一樣難以擺脫對大地的依賴。脫離大地之日,可能就是人類滅亡之時。
能源危機產生的最根本原因不在化石能源本身,而是在人類對自身物欲的放縱。能源危機本質上是,這個曾經孕育人類生命的地球再也無法支撐人類物欲的膨脹。控製物欲是痛苦的,尋找新能源,就是企圖從地球之外找到一種不竭能量,從而支撐自身繼續縱欲無度。這和秦始皇尋找長生不老的仙丹何其相似。像仙丹永遠無法找到一樣,這種來自地球之外用之不竭的新能源也最終無法找到。
人類已經放棄對可以維持長生不老的仙丹的追求,人類也應該放棄寄望從地球外部追尋一種用之不竭能量的新能源思維。我們應該像克製長生不老的欲望一樣,克製肆意膨脹的物欲。
也就是說,從終極意義上看,解決能源危機的途徑不可能依靠從地球外部尋找新能源,宇宙中不存在這樣的能源,而隻能依靠在人類內部克製物欲我們亟需的不是新能源,不是替代能源,而是“新文明”,“替代文明”,一種新的、替代的生活方式。
然而,目前人們普遍沒有意識到這種“新能源悖論”,而天真地認為,人類的技術能力是無限的,新能源會變成現實的。他們說,曆史上人類也曾經麵對很多資源瓶頸,但最終不通過技術問題解決了嗎?這是事實,無論是馬爾薩斯的糧食製約論,還是英國工業革命前的木材短缺危機,人類都克服了。但是,需要清楚的是,人類克服這些危機的方式都是以地球上一種資源去替代另一種資源,都沒有擺脫對地球現有資源的依賴,隻是資源的獲取由地上轉移到地下而已。但是,這次不同,這次是要徹底擺脫對地球現有資源的依賴。人們目前普遍對技術進步存在一種盲目的迷信,似乎人類需要什麽,通過技術進步就一定能夠實現。
對所謂的技術進步的迷信,實質上也對人類自身智慧的迷信,相信技術萬能,就是相信人類自身的智慧是萬能的。事實上,人類智慧是有限的,2200多年前秦始皇夢寐以求的長生不老技術,到目前為止也沒有出現,而且永遠也不可能出現。
所以,對新能源技術的追求,將會像人類對長生不老技術的追求一樣,最終帶給我們的將是一次又一次的失望,最終不得不完全放棄,隻是這個過程可能會很長。當然,在這個過程之中,不排除一些“優秀的新能源企業家、科學家”獲取豐厚財富,就像優秀的煉丹術士徐福一樣,但最終都將會被證實,他的新能源術要麽是妄想,要麽是欺騙。希望從新能源產業中為經濟複蘇提供動力,也終將是竹籃打水。