5、科技发展与农业自动化：现状、误区与未来展望

科技发展与农业自动化：现状、误区与未来展望

1. 量子计算机：潜力与挑战

量子计算机基于量子力学理论，有望成为能通过图灵测试的人工智能机器的理想选择。与现今的计算机在分子层面上有着根本的不同，它使用被称为量子比特（qubits）的电子或光子来存储数据。

在现今的计算机中，一个比特只能是 1 或 0，而一个量子比特可以同时是 1 和 0，这就是所谓的叠加态。这种同时持有两种状态的能力使量子计算机每个量子比特能同时进行两次计算。两个量子比特（即电子或光子等原子粒子）可以通过纠缠相互作用并共享相同的状态，改变其中一个量子比特的状态会瞬间以可预测的方式改变另一个量子比特的状态。理论上，在纠缠过程中增加一个量子比特可以使计算数量呈指数级增长。

要使量子计算机超越现今计算机的计算能力，需要数百或数千个量子比特相互纠缠。截至 2021 年，运行中的量子计算机拥有 50 到 128 个量子比特。

然而，开发量子计算机面临着诸多挑战。主要挑战在于如何控制原子粒子，其操作必须在极低温度下或真空室中进行，任何轻微的振动或变化都可能导致量子比特失去叠加态，从而导致数据丢失。允许氧气进入量子计算机内部会产生磁噪声（即错误）。此外，还包括如何在某种量子存储器中保存数据以及如何通过某种量子网络传输数据等问题。

目前，像 IBM 和谷歌这样的老牌公司以及新兴的初创企业都提供量子计算机供使用，但它们是以远程服务的形式提供，现今的计算机可以通过互联网连接到这些服务。由于控制粒子的挑战，目前量子计算机还无法以可用于单个企业或家庭的形式进行大规模生产，类似于大型机时代，现今的计算机将连接到位于远程位置的集中式量子计算机。

2. 新兴技术的误解澄清