甲辰中秋•随笔三二之

量子纠缠

<p class="ql-block">甲辰中秋,在炎热如夏般中慢慢沁开了节的气息……</p><p class="ql-block">一年一度秋风劲,不似春光胜似春光,热得傲慢而疯狂。</p><p class="ql-block">却道的那天凉好个秋,在哪里?我等着你走过!</p><p class="ql-block">时光荏苒,走走,停停,看看,听听,想想,一个个中秋的连环,漫长了一路的脚印,我的。</p><p class="ql-block">我最内涵的岁月磐石,无论如何都搬不动的那一块是——太和。</p><p class="ql-block">也如同火山熔岩流淌后的凝固,曾经的青春和努力是火焰的流体,今天扫描便凝固。</p><p class="ql-block">太和故事,我自己曾经编了一本唯一的册子,只写给自己。当然也让个别领导和朋友看过,想要都无法提供。真的,梦里最多的萦回,至今仍是那里的营盘,设施,荔林,菜地,农场的田野和复杂的村庄。梦中的心绕角色还是具象的领导,技术,命令,开赴,阵地,笑声和碾转的路程,后来的惊醒。</p><p class="ql-block">在太和后来的第十一二个年头里,我也混到了中层。曾领命参加过许多重大任务和活动。虽然辛苦,真的无悔于所出。</p><p class="ql-block">我由441B—III业务转换到太平洋系列号任务工作说起的话,岁月也快乐无比。</p><p class="ql-block">记得一次跟大区机关的张光启首长说,希望有参加大规模业务培训机会。没多久,他就指定我去沈阳参加为期五个月的业务集训。</p><p class="ql-block">同去的还有北邮毕业的刚分来两年的宋一丁,后来他调往了北京的总后机关,再后来无一鳞半爪消息。</p><p class="ql-block">1983年全军业务系统的沈阳集训学习,至今印象深刻。</p><p class="ql-block">集训缘起上世纪八十年代初,对敌斗争形势极其尖锐复杂,世界科技也在飞速发展,斗争面临双重任务,一是要重拳出击,二一个是必须学习,应用先进科技知识和技术以增强实力和扩大能量储备。“没有文化的军队是不能战胜敌人的”。</p><p class="ql-block">沈阳的五个月里,学了一个 专业的两门课程,授课250多个学时,自习不算在内啊,哈!那是没日没夜的学习,长短假日都统统见鬼去吧。无论学历高和低的老同志新同志,甚至有大学老师资历的也一同处在平等位置学习,没有不认真的人,官兵一致真不含糊。</p><p class="ql-block">两门课程是数字脉冲电路基础和逻辑设计,数字通信原理。</p><p class="ql-block">对于前者,因为我对数字脉冲电路和逻辑门等自己认为基本有一些掌握,非零基础,在继续认真的态度下学得也还比较轻快。课堂试验也不错。总考时,数字电路和逻辑设计成绩是98分。扣的2分,是一个沈阳航空大学的教授反反复复提醒的,开关二极管的结电压计算数据,约等于0.2v,而不能是绝对值0.2v。他多次提醒注意这个,平时倒也注意了对它意义的理解,考的时候鬼使神差偏偏不曾听了他的。</p><p class="ql-block">数字脉冲电路包括与或非逻辑门开关电路,单稳态双稳态触发器,计数器,译码器等等所有基础性电路的知识,涉及到运算放大器的知识只定性分析。那时候根本没有大规模集成电路芯片一说。CPU的集成充其量是单板机。电路构成的逻辑状态,必须需要大量的脉冲波来实现,输入输出的信号必然都是脉冲。因此,对脉冲波形分析几乎占电路分析的大部份时间。数字脉冲电路中最容易导致动作失误的是多脉冲的“时间矛盾(也叫时序矛盾)”。时矛之根源是器件的开关特性不好,有延迟开启闭合的问题,电抗产生的延迟或者提前触发等等。开关晶体管的要求不同于线性放大晶体管。线性放大器管需要设置一基极偏置电压,作为最佳斜率的桩基,让输入的小信号在斜率的范围内增大就不会失真,畸变等等。最好斜率是45度正切的函数值,其上部是饱和区,之下是截止区。说到正切45度斜率,也算物理界的一个神密存在,除了放大线性好以外,更能获得最大的合成矢量,是工业制造领域里的重要经验值依据。说回来,放大管对于开关管的工作过程太复杂,开关管只要百分百的关和百分百的开,并且响应要快速,导通角全部打开或者关闭,其泄漏的残余电流绝不受欢迎。开关不严实,输出的脉冲矩形波的矩形系数就会失真,触发下一个开关动作可能错误。</p><p class="ql-block">其中,还有一个重要的概念是同步信号,时刻不能忘记它的存在。没有时基参照,所有判断都错。和法律的程序正义一样的意义,程序错误,审判的结果就是错判。曾经我们没有好的全国同步时间发生器,大规模的数字通信无法正常传输。后来,央视引入了铯原子钟作为时基独立发布,利用铯原子的能态跃迁几十亿年误差小于1秒的稳定性,这就解决了全国乃至与世界内数字通信的时间基准问题。</p><p class="ql-block">当然,不需要联网交互的数字设备来说,可以设立“本地”时基信号。</p><p class="ql-block">逻辑设计其实更简单一些,主要是布尔代数的运算,摩根定律的应用。大部份应用交换律分配率和因式分解就可以了。但是完成大规模的逻辑设计需要非常强大的脑回路,这也是世界上把简单事情弄出复杂化花样的最大规模集群系统,集聚着世界之内的非常多的优秀人才,精英力量为之出力。反之亦然。</p><p class="ql-block">今天的人工智能,几乎是借助简单的方法处理人类世界最复杂的看上去不可能的事务。挖掘,利用,赋智正没有穷期。</p><p class="ql-block">这几年,有人说数字技术领域的灵魂摩根定律已经无效了,不再适应大规模集成芯片的需要,这是非常错误的,不存在的事实。可能说出来的人根本不知道摩根定律是啥意思。</p><p class="ql-block">作为摩根定律的表达很简单,在逻辑学中的表达:</p><p class="ql-block">定律1,非(A且B)=非A或非B</p><p class="ql-block">定律2,非(A或B)=非A且非B</p><p class="ql-block">用语言表达:</p><p class="ql-block">定律1,对两个事件同时发生的否定,等于对这两个事件分别否定的或运算。</p><p class="ql-block">即“不是事件A和事件B同时发生”,等价于“事件A不发生或者事件B不发生”。</p><p class="ql-block">定律2,对两个事件至少有一个发生的否定,等于对两个事件分别否定的且运算。</p><p class="ql-block">即“不是事件A发生或者事件B发生 ”,等价于“事件A不发生并且事件B不发生”。</p><p class="ql-block">用条件成立表达:</p><p class="ql-block">对于两个条件A和B:</p><p class="ql-block">定律1: 如果条件“非(A且B)真,那么条件“非A或B”为真。</p><p class="ql-block">定律2:如果条件“非(A或B)真,那么条件“非A且B”为真。</p><p class="ql-block">注意且和或,大有名堂。</p><p class="ql-block">就是这两个非常抽像概念化的定义,组成了今天虚拟世界恒河沙数般的变幻景象。也证明着一个巨大的哲学硬理,即最简单的恰恰是世界上最难搞的事情,比如没有比开和关的两个状态再简单的单元事件了吧?正是这开和关的动作却偏偏让世界丰富多彩又妖魔鬼怪。</p><p class="ql-block">当然了,摩根定理贯穿的布尔代数方程里的每一个值,包括运算符号,都实实在在代表着一个逻辑状态的数字电路的物理输入端或者输出端,或者电路模块的实际存在等,绝不属虚。比如括号,表示在一个组件内,又比如“非,非非 · + =”等等符号也表示是硬件物资的存在。所以,简化逻辑式非常重要。它可以节省电路,能源,经费等等成本,更重要的是提高了容量和速度,也能避免时间矛盾发生机率等等。逻辑式的简化,绝是大学问。一台电子计算机,堆积如山的逻辑运算公式,有多少符号就有多少个接入和输出的电路接点。今天的大规模集成芯片只是把它们高度的浓缩在了一起,而不能省略任何运算因子。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">数字通信原理考了86分。难点在数字信号处理中的奈奎斯特滤波器的原理。要根据给定参数条件将其数学表达式的卷积定理推导出来,还要绘出由推导出的各种正弦,余弦函数成份的卷积形成的滤波波形。至今还记得这个波形像极了一只人的眼睛。考题几乎难倒了绝大多数人。其实奈奎斯特滤波器实际电路再简单不过了,就是由一只计算准确的电容和一只电阻串接组成的电路,像模拟电路中的微分电路形式,内涵完全风马牛。奈奎斯特滤波器的作用是把八段译码器抽样的每秒2^8个数字量,平滑的还原成模拟信号。也或者,在抽样电路中滤掉卷积的无效成份,等等。</p><p class="ql-block"><span style="font-size:18px;">其实模拟信号的数字化过程也比较简单,世界至今仍然通行八段译码器取值法,一秒内用256个数字代表八个连续抽样电位高低值的量,然后传到对方,用相反的方式还原出模拟信号即可。奈奎斯特滤波器对信号质量起很大作用。</span></p><p class="ql-block">我不知道,现在的高端发烧级音响模数转换是不是也是八段译码器完成的,觉得256个数据是可以还原语音和保真的。如果用16位或者32位译码器转换,当然更好,但是庞大得会离嗮谱,成本极高。说回来,哪台高端音响不是几十万上百万?而又讲真,太多数量的抽样取值,也是没有必要的,饱和度高过头是浪费,刚够就够了。</p><p class="ql-block"> 数字通信,难度在传输过程中消除来自各种状态下的干扰信号,它包括了雷电干扰,宇宙太阳活动干扰,机器产生的干扰,电路干扰,本身的电路元器件的电子骚动干扰,等等,防不胜防。只要一个点的干扰不被及时消除,校正,后面的所有码串就会全部错乱。这也是与模拟信号通信的大不同。因此就需要非常多的抗干扰措施完成达到其传输准确的目的。</p><p class="ql-block">我们学过了校验码加密抗干扰,相似性原理抗干扰,包括奈奎斯特滤波器等等抗干扰措施。</p><p class="ql-block">校验码需要利用数学模型固定发送标准的一串伪随机码,相对有规律,与随机的实时通信数据信号进行比对,错码在校验中得到排除。校验码的串码的产生,需要复杂高深的概率论数学支撑,是绝对难的学问。数字通信能够保密也源自于此。</p><p class="ql-block">相似性原理抗干扰一样很有意思。它利用相似性原理进行估值运算排除干扰。比如我们话音的每个字的音节音量音调和频率等等都是有规律的,不同人朗读的习惯特点是什么,通过机器统计调查,会立即清清楚楚。它就估摸人的语音的这种连贯性特点,即使你在某一单位时间的点上突然有一个离散的高脉冲,它也会仿照你的规律立即去掉其高出的份量。那么,某个时间单位的点上,因干扰丢失了数据信号,它就估摸你的这个语音缺失数据的紧密相邻的电位高低的相近特性给你补齐。这种补齐也必是遵循规律的。我们生活中有许多相似性原理处理日常事务,口头禅的,“得了吧,差不多行了……”,修理物品,敲敲打打,最后达不到原样,但是能够接近,等等都是相似性原理。但是数字通信体系中的相似性那要精密许多量级。</p><p class="ql-block">相似性原理的运用,除了你的手机之外,现在最多的是摄影技术里的CMOS上的三原色还原过程,即不是每个主像素上都有三原色像素点环绕分布的,通过合理组合,相互巧妙借色就可以了。大致这样,说起来比较复杂,使用者不必知道。</p><p class="ql-block">物理世界,凡是抗干扰,都是非常复杂工程,且需强大数学力量支持。多措施同时使用,或独立使用,或组合使用等等。</p><p class="ql-block">数字通信有的方面只做讲座式教学,比如传输。数字信号比模拟信号传输复杂太多,主要是为了提高效率上的编码技术。那时只有时分多址,后来有了码分多址,今天的5G几乎是当初无法想象的。</p><p class="ql-block">一堆回忆,非学术研究,真难说清楚。</p><p class="ql-block">喝咖啡,饮茶,坐下来想起点过去的滴滴沫沫,是人生的必历经的阶段性任务,不以自己的,别人的各种努力能转移。若不回忆,就是另外的形式,不尽的说,说……我选择回忆。</p><p class="ql-block">五个多月的学习,总考最好的是几个不同大区来的二十岁左右的年轻军官。脑瓜子真好,老家伙无论职务学历高的都没有干过他们。记得有四人是大满贯。当然,局部考得好,不一定所有方面就都行,世界太大,认识极有限。故而为人不应自卑,也不要昂太高的首。</p><p class="ql-block">学习结束,北京总部领导参加了总结,庆祝集训圆满成功。</p><p class="ql-block">那位来自大学的吴老师,代表学员发表了热情洋溢,极富文采,活力四射的感言。她热情地歌颂了老师辛苦教学和各级领导的有力保障,感动了我们的心灵,激发了将要在自己的主场上产生正能量的血液因子。</p><p class="ql-block">她的发言稿,事先给我和武汉,济南来的俩好事者看了,我认为确实写得非常好,文辞动人,排比递进得如波浪般涌动。其他人也是差不离这看法,但由我起头给稿子的评价却偏偏言不由衷,说太学生腔,不似军人成熟刚强,太溢美啦。那二位也如我口径乱说一气。小吴老师极下不来台。其实是我们写不出这样的文章而满心的嫉妒和心虚不宁罢了。后来每想起,是人性恶,至少不善。吴老师和她的战友回兰州之后全无音信,我这自省可能根本没有对象,也权当只是提高了一个觉悟的暗桥段吧!</p><p class="ql-block">1983年,正式接触和初步认识了数字通信技术后,我以为它作为大规模商品流通,付诸民用,还离我们非常遥远。上世纪九十年代初,我到香港发现小学生都有BB机或者手机,我大吃一惊,心想内地什么时候才能到这水平?当我买第一部爱立信数码手机时,市场根本还没有打开,消费者认为基站少,通信受限。我朋友也说你干嘛买这个呢?我说这是未来通信发展方向,大家不吱声表达极不认可立场。我的第一台数码手机早无影无踪了,第一代的数字电话号码由9位升至11位,至今我老婆还使用着。有通信内部人士见着后大为吃惊,30年来不离不弃的,岂不是数字通信历史的巨大荣光嚒?没想到数字技术应用随之带掀起的我国工业革命以及经济社会变革浪潮和社会效益迅猛的井喷。2002年前后,我们的数字通信市场响应水平到达了历史的高潮,一个基本的象征是自此人人都可以买得起手机了,也改变了我们特别是年轻人的生活方式。其他方方面面的影响也其大无穷。</p><p class="ql-block">通信业务,只是数字技术的一个部份,而它的发展却基于通信业务,等等。</p> <p class="ql-block">有意思的故事还有啊!</p><p class="ql-block">1983年9月初,我从沈阳回来,需要在北京中转。刚好,龙根初在小西天哪里参加单板机的培训。我要他联系住宿,他说可以住一起。</p><p class="ql-block">到北京后,住下当天,接到刘起河政委电话,说来北京出差,要我们安排一下有关事宜。</p><p class="ql-block">我和根初立即行动了起来。</p><p class="ql-block">1983年,刚刚改开不久,年代火热,百废待兴,当时条件下,北京的交通和住宿可不是个简单的事情。招待所三四个铺位一室很常见。想起最初住颐和园旁边操场甲一号的日子,那路途更远。我们报告了情况,刘政委就同意了和我们一起住的方案。</p><p class="ql-block">不记得有没有申请车辆接站。</p><p class="ql-block">反正刘政委来了之后见到我们很高兴,爱兵如子嘛!</p><p class="ql-block">写这一篇时,我联系了刘政委,他原原本本介绍了当时工作任务。说是去密云联系部队病退干部卢仕纯的接收安排。当时进北京很难,多年都以资金不到位而拒绝接收。卢仕纯的肝病越来越严重,在这种情况下,他奉令以大区直属政治部专员名议前去专干,主要是联系多方,积极协调安置工作。这次经过艰巨的努力终于办结。</p><p class="ql-block">待他公务完毕,刘政委说一起去看看北京的雍和宫。</p><p class="ql-block">雍和宫刚刚对外开放估计不足三月,地图上也无其标识,我和根初老兄更不知道雍和宫是啥类型宫殿。</p><p class="ql-block">显然领导来之前是做了功课的,由他带我们就去了。由于全社会物资还特别匮乏,根本没有出租车一说,各种汽车几乎属稀罕物,只有公交加步行才是不可排异的首选项。当然,申请北京机关的公车,理由相当不足。同样,怎么到达目的地的,也实在记不起来了。</p><p class="ql-block">参观雍和宫好像没要门票,也没什么游人来参观,门卫简单了解了我们的身份就让进了。</p><p class="ql-block">一整个下午,雍和宫那里面遇到的故事不少,可能涉及宗教和有影响力的人物,不知道写出来是否有违禁忌和限制。可以的话,我愿意说细点,但先不说。想起来是这几方便内容,一是跟着几位看上去职位不低,气宇轩昂的角色走了全过程,有人专门为他们解说,我们认真的,位置正确的,不插言的蹭听,也没有被干涉。领导格局就是大了去。二是介绍了宫殿属性的主支之一黄教的一些发展和禁忌。讲到了那位副国高僧经常来功课和施法活动,给人摸顶,信徒自觉三生有幸等等。这偌大的宫其实就是他个人的修为专处,神界枢密也不为过。三是参观了密宗室,那里的修为段位最高,只有最高层才可以进入。一般层级,难忘其项背,更无法触及了。作为凡夫俗子,对密室的供奉和神灵的表达状态,非常震撼。</p><p class="ql-block">若备述种种,大费笔墨。</p><p class="ql-block">唱个大喏,将就则个!</p><p class="ql-block">后面我们在北京怎么与刘政委分手的,忘了。</p><p class="ql-block">刘政委是见到我们之先,就下我们单位挂职,还是后于见我们才下来挂职的,混淆并且忘了。</p><p class="ql-block">他来挂职约一年后,单位迎来大发展。</p><p class="ql-block">他军阶随即向上拔擢。</p><p class="ql-block"><br></p> <p class="ql-block">归队后,一如继往的工作着,系统里的先进技术的应用也多起来了,任何知识和技能总是有用武之地的。后来,派我参加了广州市标准计量协会组织,是成员单位代表。我分到物理标准组,讨论声光热电标准的现状,发展,了解世界物理标准与计量最新动态。成员单位的物理标准若要校准的可以通过协会互通有无。</p><p class="ql-block">计量标准和标准计量是先进工业,科学技术的最基础条件。没有标准计量和规范的标准,中国不可能成为先进工业强国和先进的科技大国。古人也早已有言,工欲善其事 ,必先利其器!</p><p class="ql-block">一次遇到了一比较复杂的系统问题,请来刘光明给我帮忙处理,一番分析检测后,他很快就恢复好了。</p><p class="ql-block">没多久,他就考入了国防科大硕博生,留校至今,成绩斐然,一路走下来,他成了国内业务方面权威,还主持并且领衔了超算项目,头角峥嵘!</p><p class="ql-block">我和黄镇西老领导到国防科大拜访他,设宴款待的席间,夫人小冯说开了便问我哪里人。</p><p class="ql-block">我说得具体仔细,她高兴地发觉我是她曾经知青插队落户那个村里的原居民,喜不自禁后感慨万分。</p><p class="ql-block">今天,我们村的那个远近有名的知青广场上,仍然留存着记忆他们下乡同劳动同生产的身影和历史照片。</p><p class="ql-block">人间际遇,真的万千景象。</p><p class="ql-block">张光启首长转行时向领导推荐我接手他的事务性工作,终生感激!</p><p class="ql-block"><br></p> <p class="ql-block">最近,网上学到一手咖啡萃取方法:</p><p class="ql-block">46冲煮法。</p><p class="ql-block">1:15的粉水比。取20克豆磨粉,备300克水加热。水温根据不同豆的要求控制。</p><p class="ql-block">第一步,60克水焖蒸45秒,中心向外螺旋慢冲;</p><p class="ql-block">第二步,60克水冲萃45秒,中心向外螺旋慢冲;</p><p class="ql-block">第三步,180克水冲萃,中心圆不超过硬币大小螺旋冲。</p><p class="ql-block">据说此法萃汁获国际大奖。</p><p class="ql-block">不过,我仍然品不出味道。一是我的豆子一般,二是取其方法好记之便利。</p><p class="ql-block"><br></p> <p class="ql-block">咖啡如水一般对我没有刺激了,喝多少都无所谓。但是还是控制在40克豆,两次量的尺度上。</p><p class="ql-block"><br></p> <p class="ql-block">中医学认为,但凡植物之根茎块果花叶皆可入药。故而咖啡豆也属于广义中药材。</p><p class="ql-block">目前被认识到的功用是提神醒脑,提高新陈代谢,抗氧化作用,降低某些疾病风险,比如帕金森病,II型糖尿病,某些癌症……</p><p class="ql-block">可以愉悦心情,控制抑郁是明显的。</p><p class="ql-block"><br></p>