摩爾定律的終結

　驅動這一切動盪和爭議的因素是什麼？量子電腦的崛起象徵了矽時代正逐漸落幕。過去半個世紀期間，電腦的能力一直呈爆炸性增長，號稱摩爾定律（Moore’s law），這是以英特爾創辦人高登．摩爾（Gordon Moore）的姓氏命名的。摩爾定律指出，電腦的能力每隔18個月就會翻倍。這個表面看來簡單的定律持續追蹤電腦能力的驚人指數增長，這是人類歷史上空前未有的情況。沒有其他發明在這麼短暫時間內產生了這般廣泛的影響。

　電腦在它們的歷史中經歷了許多階段，每次都大大增加了它們的能力並引發了重大的社會變革。事實上，摩爾定律可以一路追溯到1800年代，那是機械式計算機的時代。當時，工程師使用旋轉的圓筒、齒輪、齒輪套組和輪子來執行簡單的算術運算。在上個世紀的轉折點上，這些計算機開始使用電力，用繼電器和電纜取代了齒輪套組。第二次世界大戰期間，計算機使用規模龐大的真空管陣列來破解政府的機密編碼。到了戰後時代又出現一次過渡，這次是從真空管轉換為可以微型化到微觀尺度的電晶體，並促進了速度和能力的持續提升。

　回到1950年代，主機型電腦只有大型企業和類似五角大廈這樣的政府機構以及國際銀行才買得起。它們的功能強大（例如，「電子數值積分器及計算機」〔ENIAC〕可以在30秒內完成人類大概需要20個小時才能完成的工作）。但它們很昂貴、笨重，往往得占用辦公大樓的整個樓層。微晶片革新了這整個歷程，在幾十年期間不斷縮小尺寸，到如今一個手指甲大小的晶片，就可以容納約十億個電晶體。如今，孩子們用來玩電玩遊戲的手機，性能還比五角大廈一度使用的那種笨重恐龍更為強大。我們不假思索地認定，我們口袋裡的電腦，威力當然凌駕在冷戰時期使用的電腦。

　所有事物必然都會過去。電腦發展的每一次轉變都讓先前的技術在一種創造式破壞歷程中變得過時。摩爾定律已經開始放緩，最終還可能戛然而止。這是由於微晶片十分緻密，最薄的電晶體層約為20個原子厚。當它們變成約五個原子厚度時，電子的位置就變得不確定，它們有可能洩漏出去並造成晶片短路，或者產生太多熱量導致晶片熔解。換句話說，根據物理定律，如果我們主要都繼續使用矽，則摩爾定律最終必定要崩潰。我們有可能正在目睹矽時代的終結。下一次飛躍有可能是「後矽時代」或「量子時代」。

　正如英特爾的桑賈伊．納塔拉詹（Sanjay Natarajan）所說：「你從那個架構能夠擠出的所有東西，我們相信，我們已經全都擠出來了。」

　矽谷最終有可能成為下一個「鐵鏽地帶」。

　儘管現在看起來一切平靜，這個新未來的拂曉遲早就會到來。正如Google人工智慧實驗室主任哈特穆特．內文（Hartmut Neven）所說：「看起來好像什麼也沒發生，什麼也沒發生，然後哎呀，突然之間你就身處一個不同的世界。」

（四之四，摘自時報出版《量子紀元》；更多精彩內容請免費下載《翻爆》APP）