量子信息学※量子计算机

    下面这个问题总结了信息学（包括经典信息学与量子信息学）的很大一部分内容。这个基本问题就是："为了执行一项具体的信息处理任务，需要动用多少数量的某种信息资源？" 例如："为了找出一个300位的整数的素数因子，需要进行多少步计算？" 现有的最佳经典算法需要进行5x1024步计算。在万亿赫的计算速度下，完成整个计算大约要花15万年的时间。而分解因子的量子算法由于可以利用不计其数的量子状态，因此只需要进行5x1010步计算。在万亿赫的计算速度下，不到一秒就可完成全部计算......

让森林变回以前的样子

    如果老树和新树之间的空隙很大，即使闪电引起的野火没有及时扑救，也不会发展成为毁灭性的树冠火。
    北亚利桑那州大学研究森林复原的专家William Wallace Covington建议，将西部森林变得稀疏一些，使林区的密集程度从现在的每英亩200多棵树回复到1880年以前的30到40棵树的水平。采用Covington或其他人提议的方式来处理森林大火问题，已经提上了日程......这次实验将使我们看到森林区稀疏后对节肢动物、植物群落和火灾造成的影响。

  


棋局上的高级原则

    过去数十年里，科学家已经认识到简单的规则能够产生非常复杂的行为。国际象棋就是一个很好的例子。试想你是一名象棋高手，结识了一位自称懂得下棋的人。下过几盘之后，你便会发觉此公虽然知道象棋的规则，但对于如何下得好却一窍不通。他常常走出一些荒唐的昏招，比如有时用后去兑一个兵，有时又莫名其妙地白丢一个车。其实，此人并没有真正"懂得"国际象棋，他对象棋高手所熟谙的高级原则和盘面判断等一无所知。这些原则就是国际象棋各棋子关联原则和突变原则；它们源自于棋盘上各棋子之间复杂的相互作用，人们不可能单凭象棋规则就对此一目了然。
    科学家目前对量子力学的认识，与一位悟性较差的象棋新手所处的情况有几分相似。早在70多年前我们便已经知道了量子力学的基本规则，而且我们还走出了在某些特殊场合中能见效的几着高招，但对于那些熟练驾驭整个棋局所必须掌握的高级原则，我们眼下还只是一步步地逐渐领悟。
    找出这些高级原则是量子信息学的目标。而量子信息学则是一门具有根本重要性的全新研究领域。它随着认识世界的一条新途径的问世而迅速崛起。
    我们肯定将进一步窥知关于宇宙的信息处理能力的种种新奥秘。量子信息学的方法甚至可能会让我们洞悉某些传统上并未被列入信息处理系统的研究对象......利用从量子信息学获得的知识，我们也许能大大提高与复杂的量子世界进行象棋大赛的过招本领。