為什麼說人類下一個重大技術突破可能是量子計算？

莫爾斯電報編碼是如何被發明？柯達膠捲為什麼命名為柯達？計算機的存儲單元英文為什麼是「store」（貨倉）？這些看似沒有聯繫的冷知識，實則與信息產業發展中的每一個受益者緊密相關。

隨科技發展，人類接收、傳遞、存儲信息的方式不斷變遷。在早期，人類在不斷探索嘗試中發明新技術。然而，探索過程中存在各種的不確定性，導致不是每個探索者都能獲得成功，也導致成功者的經驗難以複製。

從前，大數據對多數人來講只是停留在概念階段。而如今，信息創造價值，數據支撐決策。在傳統行業紛紛進行智能化轉型的浪潮之下，掌握海量數據並進行專業化處理，已成為企業在智能商業時代制勝的關鍵。

吳軍博士畢業於清華大學、美國約翰·霍普金斯大學，他不僅是當前Google中、日、韓文搜索算法的主要設計者，還曾在騰訊擔任搜索業務副總裁，之後回到Google負責計算機問答項目。淵博的學識和豐富的行業經驗，使吳軍對科技、經濟、商業現狀及未來趨勢有獨到的見解。

近日，基於其新作《信息傳》，吳軍與億歐EqualOcean分享了他對於信息、5G技術、量子計算的解讀，以及他對未來技術發展及商業趨勢的展望。

01 資訊理論的劃時代意義

說起信息，就不得不提到資訊理論。提到資訊理論，就不得不說起香農。這位誕生於上個世紀的偉大數學家在1948年發表了著名的《通信的數學理論》（A Mathematical Theory of Communication）並創建了資訊理論，後者從此成為了資訊時代的理論基礎。

在《信息傳》書中，吳軍稱香農為「開啟資訊時代的天才」。他從香農進入麻省理工攻讀碩士研究講起，為讀者展現了一代天才從接到導師任務——用開關取代螺絲刀控制微分分析儀，並由此將電路設計從自發狀態上升到自覺狀態的故事。

吳軍認為，香農對於世界的貢獻遠不止於找到通信的數學基礎，更重要的是，他揭示了信息的本質，給人類帶來了一種新的世界觀。

吳軍對於資訊理論的重要性和其對於當今商業社會的影響頗有感悟。他提到，香農指出「信息本身的含義並不重要，真正重要的是用信息對不確定性的度量」，並且引入熱力學領域的概念「熵」來衡量信息傳遞過程中的不確定性。

對此，吳軍舉了一個生活化的例子：「一場足球賽結束時，已經知道結果，是完全確定；對比賽一無所知則是完全不確定；那麼如果只看了上半場——半場領先的話整場輸的可能性就小一點——這是部分確定。」

確定性和信息兩件事是可以掛鈎的。為了把不確定變成確定，我們就需要輸入信息。大數據對這個時代的關鍵作用便在於此。

從商業思維上講，過去當商業規則、生產製造等流程較為簡單時，人們只需要很少的信息就能將所有事情確定下來。因此，過去的工業、產業發展都是按照確定性來考慮的。「咱們國家以前叫做五年計劃，而改成『規劃』是為什麼呢？」

吳軍解釋，這是因為「計劃」是未來一段時間內做一個計劃去執行的內容，但計劃需要確定性才能執行。而如今在市場經濟中，計劃趕不上變化，只能叫做規劃，「市場不斷產生信息——比如地攤經濟，『管用』就發展下去，『不管用』就停了。這不算事先有一個設計，而是在變化中不斷摸索道理。」

「每次變化就多一份信息的輸入，確定性也就越來越高。」吳軍說。

香農的資訊理論使信息能夠被量化，而量化的信息才能被描述，能夠描述的才能實現控制。

以此為基礎，吳軍將拓寬帶寬的理念引入到商業場景之中：供求關係的形成實質上就是對信息的傳輸和掌握。在網際網路時代，隨帶寬的增加，信息傳播的速率也不斷提升，獲取信息的效率因此提高，成本隨之變低。

簡言之，在大數據時代，企業將有機會通過掌握大量信息，來對抗業務和環境中的不確定性。

02 從自發到自覺

吳軍在《信息傳》中將信息的發展歷程劃分為「自發」和「自覺」兩個時代。如果去細究，今天我們已經到達自覺時代，但在某些細分領域也許還處在自發階段。那麼未來有哪些領域可能會實現從自發到自覺的大突破？

吳軍告訴億歐EqualOcean：「科學和技術不一樣——技術總是不斷地發展，而科學的很多規律一旦確定以後，其實往後不管多長時間，它都是一直適用的。」

他以幾何學舉例——兩千年前提出的一些定理，如今依然適用，基礎的東西是不太會變的。「資訊理論中的香農第一、第二、第三定律也是不會變的。」吳軍說。

至於接下來可預見到的一個重大的技術和認知突破，吳軍認為可能會是量子計算。「現在的計算基本上就是二進位的一些串行處理。如果量子計算突破了，我們在認知上會對計算有全新的認識。」

吳軍解釋道，每一個計算單元只做一件事，做完才能處理下一件事。即使是並行處理，也只能是因為有多個計算單元。而量子計算所能實現的是，一個計算單元同時疊加多個任務，任務疊加起來並不互相干擾。這將是計算數量級上的提升，會大幅拓寬計算的概念。

而我們當前經常討論的移動通信技術，從1G發展到5G，則是在相對「自覺」的框架體系內，有清晰發展路徑的提升。

香農第二定律說的是噪音與信道的通信速率。「比如，下載速度是被一個指標限制的，這個指標就是信道容量。」吳軍解釋，信道容量是信道所能傳輸的最大信息量，而最終的接收效果還與信號和噪音的比例有關。

從1G到5G的進化，實際上就是增加信道容量和提高速率。吳軍指出，實現這件事主要通過兩種方式：一是增加帶寬；二是提高發射功率，即提高信號能量與噪音的比率。

但是在城市之中，不僅發射功率受限，降低噪音也幾乎不可能。因此，5G的基站建造就要更密集一些——隨著5G技術使用波頻的提高，其波長越短，這樣的信號就越難以繞過障礙物（波長越長，繞過障礙物的能力越強，如聲波）。

03 5G與未來

說起5G的作用和意義，吳軍認為其實現的飛躍不亞於1G到2G——1G到2G的跨越在於將原本高耗電、無法普及的手機，變成了大多數人能用的手機。

從4G到5G的飛躍則具體體現在兩個方面：通信和網際網路。

「（這兩件事）從3G、4G的時候開始統一，手機網際網路慢慢取代PC的網際網路，但我們依然有兩套通信系統。」吳軍解釋道，「不是同一個產業：一個是網際網路產業，一個是通信產業，所以收費方式等各方面都不一樣。」

5G時代會導致上述兩個產業進一步合併。

吳軍以手機與固話作比：「就像有了行動電話以後，家裡可能就不裝固定電話了一樣——網際網路產業和通信產業可能也會合併，商業上來看這會是一個很大的改變。」

而5G在另一方面的作用，則是對萬物互聯的影響。

吳軍這樣說：「沒有5G，就不可能實現萬物互聯。」如今，可穿戴設備在增加，IoT在不斷發展。從機器與機器聯網的第一代網際網路，到人與人通過手機互聯的第二代網際網路，再到未來的萬物互聯，這一切的實現需要5G的成熟發展。

吳軍預測，在假設法律不禁止——即在沒有反壟斷的市場之中，如果5G技術基本成熟，大的網際網路公司將實現對通訊公司的併購，這從社會效率與個人收益來說都是大勢所趨。

「很多年前，Google也曾參與過無限頻帶的拍賣——其實它不是真正要運行無限頻帶，而是想讓電信公司為移動網際網路開放帶寬。」吳軍認為，網際網路企業對於通訊公司的併購會導致計費模式等特徵逐漸向網際網路發展，對於用戶來說是有好處的，也能激勵用戶的使用。

如今，5G被稱為信息通訊的巨大飛躍，R16標準已經落地。

對於5G技術完全成熟的時間點，吳軍也給出了自己的預測：「目前一些城市已經有了5G網絡，但尷尬的是沒有完全落地——實際上，已經買了5G手機的話，也不一定比4G快多少，因為建設網絡還需要時間。」

為《信息傳》作序的鄔賀銓院士兩年前曾說，中國5G網絡成熟，差不多需要10年的建設。基於現階段的發展，吳軍判斷這一天的到來會更快些，只要一半的時間。也就是2024年左右，5G通信產業的發展即會相對成熟。

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