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制造汽車的福特竟然做了一款“入睡神器”嬰兒床丨端點

哄寶寶入睡總是新手父母面臨的一道難關，而平時哭鬧不止的寶寶們在行進中的車輛上總是能很快入睡。

汽車制造商福特發現了這個奧妙，並且決定利用自己的優勢，幫助新手父母們解決這個問題。設計師們設計了一款哄寶寶入睡的“嬰兒床神器”——Max Motor Dreams。

這個嬰兒床可以模擬汽車行進過程中的晃動幅度，床邊欄桿上的LED燈會模擬街邊閃爍的路燈，甚至還有輕微的汽車引擎聲。此外，家長們可以使用配套的App記錄下開車過程中包括行駛軌跡和聲音在內的各種數據，為寶寶們完美再現真實的“汽車旅途睡覺體驗”。

這款嬰兒床的設計師Alejandro López Bravo表示，在經過多年來與新手父母的交流後，他們發現，新生兒的父母們是如此地渴望能睡一夜安穩覺。根據2013年的一項統計，在英國，嬰兒出生的第一年中，父母們每晚的睡眠時間只有5.1小時。

盡管開車能讓寶寶們快速入睡，但是可憐的父母們還是得保持清醒繼續開車。現在這個嬰兒床能讓許多父母的生活變得更輕松。

目前，這個嬰兒床只是個一次性測試產品，不過來自父母們的熱情詢問讓福特正在認真考慮全面生產的可能性。

揭秘中國量子計算機“嬰兒”：制造連上帝都無法區分的光子

位於上海的中科院量子信息和量子科技創新研究院的一間實驗室內，三平米的實驗臺上看似毫無章法、密密麻麻地布滿大大小小的鏡片和古怪的器件，一些電線從上方的支架上垂落下來，旁邊的一臺儀器發出單調的“啾啾”聲。

這是近20位科研工作者經過4年多孕育出的中國量子計算機“嬰兒”，它也是世界上首臺超越早期經典計算機的光量子計算機，5月初才在世人面前首次亮相。

量子計算所依據的原理是微觀世界最詭異的量子糾纏現象。對古人來說，現代電子技術如同巫術，而開啟未來科技引擎的量子計算在當今世人眼中又何嘗不是。

制造上帝無法區分的光子

這臺初具雛形的光量子計算機的研制者之一、中國科學技術大學年僅34歲的陸朝陽教授留著寸頭短發，眼鏡片藏不住眼中露出的聰慧，人們稱他是操縱光子的“巫師”。

中國量子計算機發展路線圖。 受訪者供圖

“世界上找不到兩片一模一樣的樹葉，但我們可以制造出兩個一模一樣的光子，可以開玩笑地說連上帝都無法區分，量子力學中叫做‘全同’。兩個獨立的光子只有一模一樣了，才能讓它們產生量子幹涉，進而糾纏，否則兩個光子誰都不理誰。”陸朝陽說。

上帝也無法區分的光子產生於一個單光子源。發出鳴叫聲的是制冷機，為單光子源提供零下269攝氏度的低溫環境。

“我們這里的單光子目前在國際上綜合性能最優，全同性比率達到99.5%，效率比國際上第二名高10倍以上。這是由於我們在2013年創新了一種激發方法，可以大幅度降低噪音。之前國外技術產生的單光子就好像一對玩了泥巴的雙胞胎，你可以通過他們身上的泥巴區分他們，而我們制造出的光子就像把雙胞胎洗得幹幹凈凈，你就分辨不出他們了。”陸朝陽說。

這些光子在實驗臺上的鏡片間跑來跑去，經過10多個波片，改變了偏振信息後被導入一個關鍵器件——多路分束器，它相當於這臺光量子計算機的CPU。在這里，“巫師們”對光子進行操縱。

那些看似橫七豎八排列的反射鏡、波片、分束器和其他怪異的元器件，其實是“巫師們”獨具匠心地設計、組裝起來的。

“我們設計出的超低損耗量子線路效率達到99%，而國際上其他研究組的量子線路效率只有30%。”陸朝陽說。

陸朝陽和學生們討論光量子計算機的運行情況。  新華社 圖

這個“嬰兒”誕生以來，只做了一件事：玩了一個叫“玻色取樣”的遊戲。這是科學家專門設計出來讓量子計算機和經典計算機比賽的遊戲。

對著顯示屏上高低起伏的譜線，“巫師”說：“我們僅操縱了5個糾纏的光子，它就打敗了早期的經典計算機。”而“巫師們”在2016年底已可以操縱10個糾纏光子，創造了新的世界紀錄。他們計劃今年年底實現操縱大約20個量子比特。

“雖然這臺光量子計算機還不如你握著的手機計算能力強，但它是一個里程碑。人類歷史上第一臺電子計算機有幾間屋子大，今天我們看它一文不值，但它具有非常重要的科學意義，從科學到技術，再到應用，要一步步走來。”陸朝陽說，最初汽車剛發明時，性能很不可靠，還沒有馬車方便舒適。但隨著技術的發展，汽車終究超過馬車。

尋找通往“羅馬”的路

陸朝陽的導師、中科院院士潘建偉20多年一直致力於對微觀粒子的操控。他的團隊近期取得量子計算方面的突破得益於單光子源和超低損耗量子線路方面的進展。“我們早先的路非常艱難，而現在進展越來越快，這意味著量子計算研究就像雨後春筍，到了爆發式成長的節點。”

由於量子計算的巨大潛在價值，歐美各國以及一些大型高科技公司如谷歌、微軟、IBM等都在大力研究。如何實現量子計算，科學家們正在嘗試很多種方案，光量子只是其中一種。

從事超導量子計算研究的中國科學技術大學教授朱曉波說：“我所知道的各國在花大力氣做的就有七八種路徑，中國幾個研究團隊走在不同的路徑上。”

“現在誰也不知道最後哪個技術路線能做成真正有實用價值的量子計算機，有可能條條大路通羅馬，好幾個方向都做成，只是解的問題不一樣，有可能會有不同類型的量子計算機。還有一種可能是，或許某一天從一條無人知道的路徑殺出一匹黑馬。”朱曉波說。

目前，潘建偉團隊在三個方向努力推進：光量子、超冷原子和超導。

潘建偉說，光量子系統是中國的傳統優勢。但最快能帶來實際價值的可能是超冷原子系統。“可能再過一兩年，我們的實驗室就能達到400個原子的相幹操縱，這將是巨大的進步。”

量子計算機研究實驗裝置。 受訪者供圖

而超導量子計算這條技術路徑也不能忽視。谷歌、IBM等公司在這一領域做了巨大投入。“這是因為超導量子系統的可集成性和相幹性非常好，它的耗電量比經典超級計算機小得多，幾乎可以忽略不計。而這方面，中國也具有成熟的技術。”潘建偉說，不同的研究團隊應協同創新、相互借鑒。

潘建偉預計，2020年中國有望研制出50個左右量子比特的超導量子計算機，超越目前最強大的超級計算機，實現“量子稱霸”。

孕育中的另一個“嬰兒”

在量子信息和量子科技創新研究院另一間實驗室，超導量子計算機也在孕育之中。與光量子計算機五臟六腑一覽無余地鋪陳開來不同的是，超導量子計算機的核心部件都包裹在一個懸在空中一米多高的圓柱形罐子里。同樣有制冷機發出鳴叫，不過超導量子計算機需要的環境溫度更低，達到零下273.15攝氏度。

作為它的主要研制者之一，朱曉波說，他與浙江大學王浩華教授以及陸朝陽、潘建偉合作，用超導材料研制出世界上糾纏數目最多（即10比特）的超導量子芯片。

這個指甲蓋大小的芯片就位於圓柱形罐子的底部，巨大的罐子是為了提供芯片工作所需要的極低溫、極低噪聲的環境。

朱曉波認為，目前這套系統還不能稱為一臺超導量子計算機。他希望能做出平臺和接口，可以讓人去訪問它。“量子計算機是全新的，怎麽運算，很多最頂級科學家也不清楚。我們希望今年年底能做出10量子比特的演示機器。”

他說，目前最困難的是如何提高量子芯片的操控精度。量子芯片是非常脆弱的系統，蝴蝶扇動翅膀的能量都比操控量子的能量高萬億億倍，所以屏蔽震動、電磁波等造成的環境噪聲非常關鍵。“而這其中特別難做到的是，在提高操控的量子比特數目的同時，還要屏蔽噪聲。”

潘建偉認為，中國科學家10年內可以做到100個量子比特的操縱，這樣就可以研制出在某些方面有實用價值的量子計算機，它的計算能力可以達到現在全世界計算能力總和的百萬倍。

朱曉波介紹超導量子計算機芯片。 新華社 圖

人類對計算能力的需求永無止境。第一臺經典計算機剛問世時，IBM的創始人托馬斯·沃森曾說，全世界只需要5臺計算機就夠了。但現在每人都至少需要一臺。

那麽未來人人都會有量子計算機嗎？

潘建偉預測，全世界有幾萬或者幾百萬臺量子計算機。“但是我家里肯定不需要有一臺，把手機、筆記本電腦造成低溫很困難。但我可以使用雲計算，通過量子通信把需要計算的任務發送到雲端。”

“傳統計算機已經能算得很好的問題，我們就不需要用量子計算機。我們要解決的是經典計算機解決不了的問題，例如破譯密碼、天氣預報、藥物設計。量子計算還能大力推動人工智能的研究。”潘建偉說：“以後是否有通用的量子計算機，現在還很難說，可能將來的量子計算機跟我們現在想象的都不一樣。”

不只日本人不願生娃，美國嬰兒出生率也跌至歷史新低了

一說起出生率持續下滑，潛在勞動力人口減少，人們總是想起日本。事實上，不只是日本，美國的生育率也已跌至前所未有的低水平了。

根據美國疾病控制與預防中心數據，2016年美國嬰兒出生率降至每1000個女性只生育了62名嬰兒，這是有歷史記錄以來的最低值，低於2015年的62.5胎。

（數據來自美國疾病控制與預防中心）

這和日本相似。日本厚生勞動省本月初公布的數據顯示，2016年日本國內出生的嬰兒數量跌破100萬人，為1989年采取現行統計方式以來首次。每名女性生育的數量為1.4胎，是發達國家中最低的生育率之一。與此同時，當年死亡人數為130.7765萬人，創下二戰以來最高紀錄。

這是個非常棘手的問題。人口學家們擔心：出生率下降會傷害經濟增長。隨著更多嬰兒潮一代人步入退休年齡，稅收財政需要轉移到越來越龐大的老齡群體，這需要更多的納稅人。而出生率走低不利於未來的稅收增長。

經濟學家們擔心，如果出生率繼續下降，美國有可能進入經濟增長停滯， 像日本過去20年所經歷的那樣。

雖然疾病預防控制中心沒有說明出生率下降的原因，但美國女性不願生育的原因其實有很多，經濟、文化等因素都影響了更多女性推遲生育，甚至放棄生育。比如很多人想在還完學生貸款或其他負債之前不生小孩，也有人出於職業發展考慮選擇不生或晚生，同時，“不是每個人都需要有小孩 ”的觀念也被更多人所接受。

疾病預防控制中心的數據還顯示，現在，生育率最高的女性都是處於30歲到34歲之間。而此前則為25歲到29歲之間。

此外，還有兩組數據對比起來看很有意思。

一是美國少女的懷孕率在持續下降。美國國家衛生統計中心周五公布的數據顯示，15-19歲年齡段的女性生育率去年創紀錄降至20.3%，至20.948胎。這比2015年減少了將近9%，比1996年更是降低了62%。

二是40-44歲的女神生育率正在攀升，從1996年每1000個女性生育6.8胎， 到去年升至11.4胎，比2015年增長了4%。

（數據來自National Center for Health Statistics）

不過，與日本略有不同的是，美國生育率雖然在降低，但人口總數仍在增長，而日本人口數量則在縮小。日本國立社會保障•人口問題研究所此前稱，該國人口到2065年將減至8800萬，到2115年將減至5100萬。

本月稍早聯合國經濟和社會事務部發表的《世界人口展望》報告指出，近年來，在世界幾乎所有地區，生育率均出現下降，即使在生育率最高的非洲，在2010年至2015年間，生育率也從2000年至2005年間的每名婦女生育5.1人下降到4.7人。報告指出，較低的生育率還凸顯了人口老齡化。

（來源：華爾街見聞 作者：祁月）

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