软件卡脖子系列之2-软件基本特点
1、软件是一种“无中生有”之物。1940年代第一代计算机问世后，只有硬件并没有“软件”概念，当应用场景发生变化就需要调整硬件部件，既不灵活成本也高。为了让计算机能灵活适应各种应用场景，人类将用于指导计算机按流程/步骤/输入进行计算和输出的“软性”内容抽象并剥离出来，形成“软件”，通过调整流程/步骤/输入就可适应不同的应用场景，使得计算机应用成本大幅度降低、应用范围大幅度扩展。
2、软件是一种实践型技术。软件最初并没有任何理论指导或依据，随着软件规模、复杂度、应用范围的扩大和提升，逐步从实践中总结出软件的规律和特征，并反过来指导软件的进一步发展，整体呈现“实践-规律-再实践-再规律”螺旋式发展模式。
3、软件是一种脑力型工作。软件开发遵循“需求-设计-编码-测试-上线-完善”基本过程，除少量工作有成熟工具或模块外，大部分工作均属于脑力型工作。由于受应用场景、硬件环境、人员投入、开发工具、软件设计者水平等多个因素限制，所有软件均具有时代性，存在一定的局限性。一旦影响因素发生变化，就需要与时俱进，要么在原有软件基础上大幅度改造，要么开发新软件完全替代。
4、软件技术基本由西方控制。计算机技术由西方发明，并持续主导和引领，所以软件核心技术基本由西方发明并管理（主要是美国）。中国自有软件主要集中在应用系统层面，完全依赖于由西方控制的7类核心技术（编程语言及标准、编译器及开发工具、操作系统、浏览器、数据库、中间件、开发框架）。
新量子算法模拟高能粒子碰撞过程
美国能源部伯克利国家实验室（LBNL）一个研究组设计了先进的量子算法，并在现有有限规模的量子电脑硬件上成功模拟了“帕顿淋浴”（parton showers）的高能粒子对撞过程。
“帕顿淋浴”物理过程产生复杂的粒子，传统电脑算法无法完全模拟。2月10日发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）的研究展示了这套新式的量子算法。
伯克利实验室的物理研究员鲍尔（Christian Bauer）说：“我们实际上展示了可以通过有限的资源，在量子电脑上实现‘帕顿淋浴’过程。一些在传统电脑上无法描述的量子效应，我们可以在量子电脑上模拟。”
这份研究把量子和传统电脑结合使用，只针对传统电脑无法模拟的量子因素使用量子方案，仍然使用传统电脑解决粒子碰撞的其它因素。
鲍尔介绍说：“量子算法同时计算所有可能的结果，然后选择一种，随着数据量的增大和精确度的提升，我们的理论模型的精确度也要不断增加，到了某个临界点，量子效应的因素变得很重要。”
他们的量子算法考虑了“帕顿淋浴”可能出现的不同的碰撞过程和结果，考虑了包括粒子状态、放射历史、是否出现过辐射、产生的粒子总量等因素。
这份研究使用的是IBM的Q Johannesburg量子芯片，具有20个量子比特。现在的量子电脑硬件都处在雏形的阶段。
鲍尔说，这项研究尝试使用量子电脑模拟复杂的粒子碰撞过程，看起来效果不错。可是，要想让量子电脑真正在模拟粒子碰撞领域展现出色的能力，还要等到真正大规模的量子电脑硬件的诞生。
“但是在等待量子电脑硬件发展的同时，很重要的是，我们开始思考各种量子算法，为将来的应用做好准备。”鲍尔说，这种量子算法最终将在高能物理研究领域有着广泛的用途。
