九章算法r是什么单位

之前的视频已经学过，压力的作用效果与压力的大小以及受力面积有关。要比较压力的作用效果，要么相同的压力比较受力面积，要么相同的受力面积比较压力大小。 但如果压力与受力面积都不同怎么办？这时候就需要用到压力大小与受力面积的比值。在物理学中，物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。压强是定量描述压力作用效果的物理量，压强越大，压力产生的作用效果越明显。 压强用 p 表示，而 f 表示，压力 s 表示物体的受力面积，写成数字就是 p 等于 f 除以 s， 这就是压强。公式里的单位是牛，面积的单位是平方米，压强的单位就是牛除以平方米，读作牛每平 方米。物理最不缺的就是物理学家，我们找来帕斯卡，让他等于牛每平方米。帕斯卡就是压强的单位，简称帕，符号为 pa， 一帕就等于一牛每平方米。除了帕，还有千帕、赵帕，一千帕等于一千帕， 一兆帕等于一千千帕，一千禁制是不是很好记？那一帕是啥感觉呢？一张报纸对地面的压强就接近于一帕，那小胖子你对地面的压强是多大呢？ p 等于 f 除以 s， 只需要找到小胖子对地面的压力和受力面积就好办了。小胖子自由禁止在地面上，对地面的压力大小就等于自身重力约为五百牛，而小胖子一只脚的面积大约为二百五十平方厘米，双脚面积约为 五百平方厘米，可以计算了。是不是一怕错，注意，单位一怕是一牛每平方米，这里是牛每平方厘米，所以要注意单位换算，五百平方厘米等于五百乘以十的负四十方平方米，最后算得一乘以十的四次方法。 那小胖子走路的时候压强是多大呢？压力没变，走路时别忘了是一只脚着地还是这个公式，面积少了一半，压强就变为原来的二倍。 总结一下压强的定义和公式，压强就是个 pp 等于 f， 除以 s 单位为怕一怕等于一牛每平方米，注意是每平方米 二人双脚站立时，对地面的压强在一万帕左右，走路时是单脚着地哦，你学会了吗？呵呵。

传统超级计算机需要六亿年才能完成的计算，量子计算机只需要二百秒就可以处理完毕，听上去是不是觉得很不可思议？它就是由我国的量子计算机九张实现的，九张在求解数学算法高斯波测取样只需二百秒，而目前世界上最快的超级计算机要用六亿年。 那什么是量子计算机九张是怎样实现这样的超级运算的？量子计算机是量子信息领域最具颠覆性的技术，也是难度最大的技术。量子计算机之所以跟传统计算机不一样，是因为他们的运算原理是不一样的。 经典电子计算机是通过逻辑门电路来实现逻辑运算的，而量子计算机的基本计算单元叫做量子比特。比特是指计算机存储数据的最小单位就是零或者一。经典计算机的经典比特是固定的零或者一这样的数字。 而量子比特跟经典比特最大的区别在于，量子比特处理的零或者一这两个数字是处于量子叠加态的，所以量子计算机和经典计算机的最大区别就是这个计算单元的不同。经典计算机是通过逻辑门电路来计算，而量子计算机就是通过量子比特计算。 量子肽叠加原理使得量子计算机每个量子比特能够同时表示二晋之中的零合一，从而相较经典计算机算例发生爆发式增长， cpu 算力随比特殊 n 的增长成指数级增长。比如说一个量子比特可以存储两个，两个量子比特可以存储四个，三个量子比特可以存储八个，以此类推，我们的九张量子计算机有七十六个量子比特，也就是二的七十六次方，约等于十的三十次方。 而目前全世界所有存储器加起来的存储容量也只有十的二十二次方。由于量子比特这种量子叠加态非常敏感， 所以对其进行操作要非常的精确小心，否则量子就会瞬间探索，导致数据丢失。目前量子计算机只能解决一些特定的问题，比如九张，主要解决波色取要问题，要实现商用，可能还有很长的路要走。 不过虽然存在这些问题，但量子计算机仍然是人类突破下一代技术革命的关键，不然美国也不会巨资投入研究量子计算机。你对量子计算机有什么看法？欢迎留言评论。

有人可能还想问，九章确实快速得到了结果，但他不是把数据输进去一步步的计算，而是运行波斯的取样这个物理过程，这能算是计算吗？ 其实这是典型的外行问题，真正研究量子计算的都不会问这个，因为他们知道量子计算机本来就是这么做的，否则他凭什么能超过经典计算机呢？ 量子计算的起源之一是一九八二年伟大的物理学家理查德菲曼的一个演讲，他的里面指出，现在的计算机用来模拟经典力学很合适，但模拟量子力学就会遇到计算量爆炸， 因为量子力学里同一个原因会产生不同的结果。我们的描述只能用概率的语言，请注意这是一个质的区别，我们平常见到的随机都是尾随机，而量子力学力的随机是真随 随机。现在来看看概率为什么会导致计算量爆炸。对于一维空间中的一个例子，他只有一个坐标 x， 我们可以用一个函数 fx 来表示在 x 这个位置找到这个例子的概率。 假如把空间分成 n 个格点，我们就需要知道 f x 在这 n 个位置的 n 个曲值。这看起来很简单，但真正的麻烦在于，当我们用 r 个坐标时，概率函数就成了一个多元函数， f x 一， x 二， x 三等等等等，一直到 x r， 每一个坐标有 n 个曲值，所以总共有 n 的 r， 四方这么多组坐标，我们需要知道这个多元函数的这么多个取值才行。数据量对 r 是指数增长的，这是灾难性的增长。例如中 信息通信研究院发布的大数据白皮书二零二零年说二零二零年全世界产生的数据量是四十七 z b， 一 z b 是十的二十一四方字节，四十七 z b 就是四点七乘以十的二十二四方字节， e z b 约等于十亿 t b， 大家平时用的硬盘容量在 e t b 左右，所以全世界一年大约填满了四百七十亿个硬盘。请问什么样的量子体系所需的数据量会超过四十七 z b？ 答案非常惊人。 只要我们在三维空间中取八个例子，每个例子有三个坐标，总共二十四个坐标，即 r 等于二十四，每个坐标取十个值，即 n 等于十。这么小的体系，他的概率函数的数据量就是十的二十四次方，超过了四十七 zb， 这个全 全球一年的数据量存都存不下，更不要说计算了。现在大家明白量子计学的计算为什么这么困难了吧？ 面对这种计算量爆炸，肥曼提出一个办法，就是用量子体系去模拟量子体系。 我们不是直接用解析的方法去计算多元概率函数，而是构造一个量子体系，他演化的方式跟要模拟的体系在数学上等价，然后我们去测量这个量子体系的演化结果，也就是取样。做若干次取样后，我们就直接知道了这个多元概率函数 当然是在一定的误差范围内，这个误差会随着取样的增加而减少。这种思路可以表述为只有魔法才能打败魔法，只有量子才能打败量子。所以你看酒庄做的不正是肥曼建议的吗？这正是量子计算机的本意。

九张算术和周笔算经几乎同时还有一部数学专注，科学史上称他为九张算术，这是我国第一部最重要的数学专注。九张算术大约成熟于东汉初年。书中载有两百四十六个应用题目。地解法 涉及到算数出等、代数出等几何等多方面内容，其中所算数的分数。四、则运算 比例算法、用勾股定理解决一些测量中的问题等，都是当时世界最高科学水平的工作。而关于负数的概念和正负数加减法则的记载也是世界数学科学史中最早的。书中还讲述了开平方、开立方、 一元二次方程的数值结法、连立一次方程结法等许多问题。九张算数在我国古代数学史上有很大 影响，在世界数学史上也占有重要地位。九张算数大致可分为九个方面内容，一、土地测量。书中列有直角三角形、 梯形、三角形、圆弧与环形等，并给出计算这些形状面积的方法。二、百分法和比例，根据比例关系来求问题答案。三、算数，级数和几和级数。 四、处理当图形面积及一边长度已知时，求其他边长的问题，还有求平方根、立方根等问题。五、立体图形体积的测量和计算。实际计算的有墙、城墙、堤防、水稻和河流等。六、解决征收税收中的数学问题 像人们从产地运送谷物到京城交税所需的时间等有关问题，还有按人口征税的问题。 七、过剩与不足的问题，也就是解决 ax 加 b 等于零的问题。八、解方程和不定方程。九、直角三角形的性质在直角三角形的性质这一章中有这样一个问题， 一个水池长宽各一丈，有颗芦苇生在池中央，芦苇出水面一尺高，让芦苇倒向池边，正好芦苇间与池边平齐，问水有多深。这个问题后来又建于印度的数学著作中，又传到了中世纪的欧洲。 解决此问题，只有利用相似直角三角形来完成。九张算数对中国古代数学发生的影响，正像古希腊欧吉里德吉和原本对西方数学所产生的影响一样，是非常深刻的。在此后的一千多年的时间里，他一直被直接作为教科书 使用，日本、朝鲜也都曾用它做教科书。各代学者都十分重视对这部算书的研究。在欧洲和阿拉伯的早期数学著作中，过剩与不足问题的算法就被称为中国算法，可见其独创性。

也许想问九常究竟计算了什么？回答是，几何事？ permanent， 什么叫做几何事呢？ 取一个 n 乘 n 的方阵，在第一行取一个数字，在第二行不同的列取一个数字，在第三行跟前两个数字不同的列取一个数字。如此呢？总共取 n 行的 n 个数字，然后把它们乘起来。 如果你学过高中数学，你立刻就会认出来这不是行列式吗？ determined， 没错，行列式就是这样做的。不过关键在于，行列式中这样的 n 个数字的成绩有一半要加个负号，有加有减。例如，对于 abcd 四个数组成的方阵 a， 他的行列是迪特名单的， a 等于 ad， 减去 bc， 但在机合适中，所有的成绩前面都是正号， 没有相加，没有相减。对于上面这个方阵，它的集合式就是 prominent， a 等于 a， d 加上 b， c 这个符号之差就带来了计算量的巨大差别。在经典计算机上，行列式有快速的算法，但机合式至今都没有快速算法。你要让经典计算机算一个比较大的方阵的机合式，他到太阳爆炸都算不完。 现在来看九张是怎么计算机合适的。他是一个光学实验装置做的任务叫做波斯的渠亚波桑商铺里。 这个任务可以大致理解为一个光路，有若干的入口和若干的出口，把若干的光子放进去，让他们经过复杂的透射、反射和干射。问光子从每一个出口出去的概率是多大？波瑟子全的结果是直接跟机合式相关的， 所以我们可以根据要算的方阵设计一个波斯子取样的实验装置，对他取样，然后就能算出这个方阵的机合适了， 九张用二百秒取样五千万次。而现在最强的静电计算机计算同样的体系需要六亿年，九张实现了一百万亿倍的优势。

你趴在床上时，会对床有个力的作用，我们叫做压力。你靠在墙上时，也会对墙壁有压力。 那什么是压力？物理上，把这种垂直作用在物体接触面上的理叫做压力。你趴在床上，和床亲密接触，还挤压有压力，靠在墙上接触，挤压有压力，这就是弹力吗？压力的本质就是弹力，所以一定要接触。 那接触了就一定有压力吗？当然不是，这是一个气球，和墙接触，但是没有形变，所以没有压力，有压力就成这样了，所以接触挤压才能有压力。 压力怎么表示呢？先找受力物体，比如这个，你对床有压力，受力物体是床，所以应该画在床上。接着找方向，垂直接触面往下，指向被压的床，标上 f 压， 记得标垂直符号。那这种情况呢？你对墙有压力，受力物体是墙，所以应该画在墙上，方向垂直于墙面向里。嗯，棒。换一个情况，有个物体压在斜面上，他对斜面的压力是一图，应该怎么画？还是先找受力物体是斜面 方向垂直，斜面向下，这么滑，棒棒的。再来一个。一只青蛙站在地面的箱子上，箱子对地面有压力，此时压力的反作用力是地面对箱子的支持力。但是注意，此时青蛙对地面就没有压力了，因为不接触， 那么显然地面对青蛙也没有支持力，因为不接触。总结一下，压力就是垂直作用在物体接触面上的理，记住，一定要接触。画示意图时，一定先找受力物体，然后判断方向，垂直接触面指向被压物体，你学会了吗？呵呵。

九章算数是一部问题集，全书分为九章。那主要包括哪些内容呢？第一章方填。主要讲各种形状的填母面积计算方法。 包括长方形等腰三角形、直角梯形等腰梯形、圆形、扇形、弓形和圆环这八种形状， 以及分数的通分、约分、加减、乘除四则运算的法则。那后者要比欧洲早了一千四百多年。第二章素米。主要讲各种谷物、粮食的比率和比例算法。 第三章催分。主要讲比例分配问题。第四章少广。主要讲已知面积或体积求一边长和径长等问题。那本章也介绍了开平方和开立方的方法，这是 世界上最早的多位数和分数的开方法则。那它使我国在解高次方程数字方面长期领先于世界。第五章商工。主要讲土石工程的计算和各种立体体积的计算。 包括正四棱柱、圆柱、圆台、正圆锥等十种体积。第六章军书。主要讲合理摊牌赋税和合理分配复议的计算。 其中经有数衰分数及其应用方法，构成了今天的正反比例、比例分配负比例、连锁比例等整套比例理论。 那在西方直到十五世纪末才提出类似的理论。第七章赢不足。主要讲赢亏问题的一种双假设算法，提出了赢不足、赢士足和不足士 足、两赢和两不足这三种类型的赢亏问题，以及若干可通过两次假设化为赢不足问题的一般结法。那这种结法传到西方以后产生了极大的影响， 当时在世界处于领先地位。第八章方程。主要讲由线性方程组的系数排列而成的长方正问题。那它相当于现在的矩阵。其中解线性方程组时用到的直除法和现在矩阵的初等变换一致。 这也是世界上最早的线性方程组解法。那在西方，直到十七世纪才由莱布尼茨提出了线性方程的解法。另外，本章中还首次出现了负数的概念，提出了正负数的加减法则。那这是世界 数学史上一项重大成就，因为他首次突破了正数的范围，拓展了数细。直到七世纪，印度的陀罗摩基多才认识到复数。第九章勾股主要讲直角、三角形、三边互球的问题，那本章中提出了勾股数问题的通解公式。 那在西方，必达哥拉斯、欧吉里德等仅是求得了这个公式的几种特殊情况，直到三世纪丢翻图才取得相近结果。 那勾股章中最后一题中给出的一组公式，直到十九世纪末才由美国的数论学家德克森得出。 所以，九章算数是东方数学思想之源，也是我国历来各种考试的重要题库。在各级各类考试中，取材于九章算数的题目不胜美举。

九章一号是中国科学技术大学潘建委团队研发的量子计算机的名称。九章代表着中国古代对数学算法的最高成就， 一号代表着这是中国量子计算研究团队研发的第一台量子计算机，该计算机处理特定问题的计算能力比目前最快的超级计算机快一百万亿倍。 潘建伟表示，这一成果牢固确立了我国在国际量子计算研究中的第一方阵地位。高斯波瑟取样高斯波瑟取样高斯波瑟取样高斯波瑟取样是一种量子算法，它可以用来解决经典计算机难以解决的问题。高斯波瑟取样的基本思想是，在量子力学中， 粒子的状态可以表示为一个量子态向量，而量子态向量的演化遵循着一定的规律。高 波塞取央利用这些规律通过对大量的粒子进行测量来计算出某些特定的统计量。 总的来说，九章一号是中国量子计算领域的重要成果，而高斯波瑟取样是一种重要的量子算法，对于量子计算的发展具有重要意义。

今天，世界顶级期刊科学杂志啊，以福尔斯的蕊历史的形式发表了一篇轰动全球的文章，宣布中科大在光量子计算方面实现了量子霸权。 相信从新闻里你已经知道啊，这台量子计算机有多牛了，但是他未来呢，有哪些实际意义，又能为我们做什么事情啊？今天咱们就来聊聊说到意义，这台能控制七十六个光量子的计算机啊，被命名为九章，其实也就隐含了我们将重回世界发展领导者的角色。 那这个九章到底有多牛呢？他两百秒的计算能力啊，如果用我国自己研发的太湖之光超级计算机来算的话，需要运行二十五亿年， 如果用世界上目前排名第一的超级计算机赴约来算呢，也得算六亿年。那即使是和去年谷歌发布的有五十三个比特量子的计算机玄铃木相比啊，九张也要快上一百亿倍那而且呢，玄铃木啊，因为是采用超导量子计算，他的运行温度需要接近绝对零度，而九张运行的温度呢，并 不需要那么严苛，除了探测部分啊，需要四开耳环的低温之外呢，其他部分啊，都是在常温下就可以运行的。那这就使得九章在未来很容易被应用到实际领域，从此啊，也确立了咱们国家在量子计算研究领域的领先地位，那也奠定了未来我们在其他重大科研领域实现突破的基础。 你可能想不到啊，解决新惯疫情，量子计算机啊，在未来会比疫苗更有用，因为量子计算机的一个重要应用领域就是制药，这 是疫情一个最大的挑战，就是没有特效药，而研制一款特效药往往需要十几年的时间，而且还得需要运气帮忙。但是未来凭借量子计算机的算力，可以很轻松的模拟三维蛋白质的不同结构和对不同药物分子的反应， 是再厉害的超级计算机啊，也做不到的。所以未来啊，可能疫情还没开始传播，特效药就已经研究出来了。那另外呢，量子计算机啊，对新材料的设计，量子通信领域啊，也有决定性的作用。 可以说啊，量子计算机啊，是我们未来实现科技领先的金钥匙。那九张距离实际应用还有多远呢？在量子计算领域啊，国际公认呢，有三个发展阶段，其实 第一个发展阶段呢，是发展具备五十到一百个量子比特的高精度专用量子计算机，对于一些超级计算机无法解决的高复杂特定的问题啊，实现高效，求解，这就是俗称的量子霸权。 那这次啊，九章的研究成功，就代表着我们在这个第一阶段已经取得了胜利。在这之后呢，科学家就会进入到研制可操控数百个量子比特的量子计算机，他将用于啊解决超级计算机无法胜任的具有实际重大实用意义的问题。 但是这里要注意一点，计算能力和量子的数量的提高啊，并不是线性关系的，就像我们比谷歌只多了二十三个量子，但是计算速度却提高了一百亿倍，那可想而知啊，如果提高十倍的量子数量，那计算能量估计这个手指头脚趾头放在一起啊，都数 过来，那最后一个阶段呢，就是大幅提高可操纵的量子比特的数量和精度啊，达到百万级和超过百分之九十九点九， 最终造出啊可以编程的通用量子计算机。所以这里啊，咱们也得看到挑战谷歌的量子计算机啊，虽然算力远远不如我们，不过他们的设计方向从一开始啊，就是通用量子计算机。可以说啊，我们是各有各的优势，但是相信啊，只要咱们中国人认准的事情啊，就没有干不成的。我是天哥，关注我，一起升级人生算法！

兄弟们，这把是真遥遥领先了，就在刚刚全世界都忙着干架的同时啊，咱们国家发布了最先进的量子计算机九张三号， 一下子把量子计算的速度提高了一百万倍，更是把超级计算机的计算速度提高了一亿亿倍。也就是说九张三号一秒钟能解决的问题，现在最先进的超算也得算两百亿年。什么是遥遥领先？这就是真正的遥遥领先。 但我也看到啊，大家有很多疑问，说这个一百万倍跟一亿亿倍有什么区别啊？别的国家有没有量子计算机啊？我们到底领现多少呢？别着急啊，我一个视频给你全部说清楚。 首先这个一百万倍的提高是相对于咱们二零二一年十月份发布的九张二号量子计算机，从这也能看出来咱们在量子计算领域的发展速度他有多么的快。而这个一亿亿倍啊，注意，这里面是两个亿啊，是相对于现在世界上最先进的 超级计算机，他靠的是大量使用现在最先进的 cpu、 gpu 来实现超级计算能力的。而超级计算机的计算能力其实就代表着现有的半导体产业实现计算能力的巅峰。也就是说，我们的量子计算机是一个划时代的产物， 可以说是相当于从青铜时代进入了电器时代。当然很多人也会说，量子计算机现在应用上还有很多的限制，并不能解决通用的问题，但大家要知道，当年 ibm 搞出第一台电脑的时候，他也不能画以下表格呀。 但我们回头看，一个计算机革命给美国带来了多少财富，让美国领导和掌控这个世界多少年？而且你知道吗？就是美国自己在研究量子计算机的时候，都直接把造出量子计算机的能力称为量子霸权， 可想而知，量子计算机对于未来全球竞争是多么的重要。那么说到这，肯定会有人问，我们的量子计算机有可能比 美国更先进吗？朋友，请你把可能去掉，我们不是在量子计算机上比美国更先进，而是在整个量子计算领域都领先全世界。在量子计算机的发展上有两个方向，一个叫超导量子计算，一个叫光量子计算。 非常自豪的跟大家分享啊，全世界有且仅有一个国家同时能在这两个方向上都造出来最先进的量子计算机，那就是咱们。其实这句话我说的还是太保守了， 世界上只有极少数的国家能研究超导量子计算机，能造出来的就两个，而在光量子计算领域，美国都直接放弃了。也就是说啊，在光量子计算领域，我们不是遥遥领先，而是根本就找不到对手。但你千万不要以为是因为光量子没有前途，而 而是因为光量子计算的技术难度实在太大了，把人都吓跑了。因为光量子计算相对于超导计算啊，在理论上是有绝对优。 是的，首先，光量子计算在常温下就可以运行，而超导计算必须在极低温度下才能实现，就这一条啊，就限制了未来超导量子计算的应用场景。 其次，光子的相干性好，稳定性高，相干的时间也更长，可以维持量子计算的时间也就更长，而超导量子计算啊，量子都是人工制造的，所以一致性和稳定性都比较差，出错的概率也更高，所以光量子计算从理论上就是一个更先进的量子计算技术路线。 但挑战是光量子计算的加工工艺和对量子的控制啊，实在太难了。除了我们之外，所有的国家在尝试之后都放弃了选择，转而先做超导方向，也就是意味着超导方案很有可能是量子计算发展的一个过渡阶段而已。 但按照咱们国家的性格，小朋友才做选择，成年人肯定全都要啊。二零二二年我们发布的祖冲之二号超导量子计算机 就实现了六十六个量子比特，而谷歌最先进的超导量子计算机啊，才只有五十三个量子比特。说到这，相信每一位朋友都能理解，为什么我说在量子计算领域，咱们就是遥遥领先，而且是看不到对手的那种遥遥领先。

九章算术作者不详，西汉早期著名数学家张仓、耿寿昌等对他进行过增补删订。全书分九章，共二百四十六个立体。所以九章算术确实有九个章节。第一章，方田 平面几何图形面积的计算方法。第二张，数米、谷物、粮食的按比例折换。第三张，衰分，提出比例分配法则。第四张，少广移植面积 体积反求其一边长和径长等。第五章，商工土石工程体积计算。第六张，军书，合理摊派赋税问题。 第七章，赢不足双设法问题。第八章，方程一次方程组问题。第九章，勾股勾股定理求解问题。九张算数立足于解决实际 问题提出的分数。四则，运算和比例算法。各种面积和体积的计算、勾股测量的计算、复数概念及运算法则及线性方程组的结法在当时都处于世界领先水平。你还记得做过哪些九张算数的数学题吗？请评论区留言！

中国古代呢，有一本非常有名的书叫做九章算数，那么有人就描述过呢，就是九章算数，因为它是距今呢，超过两千年了啊，它其实就是今天的小学数学的大部分的内容。 九章算数是中国古代数学的代表作之一，成书于东汉。他和比他更古老的周必算经一样，最早的成书时间和作者都无从可考。 一般认为他是从先秦到西汉中业经过众多学者编转修改而成的一部数学著作。九张算术提出了二百四十六个问题，分为九个章节，一 次是方田、粟米、崔分少寡、商工、军书、营不足方城、勾股。 前几张主要是生产生活的实际应用，后面的营不足方程和勾股则涉及了方程、方程组以及几何问题。 比如营部族第一体，今有购买物人初八，营三人，初七不足四。问人数，物价各几盒，大约七人，物价五十三。 解答，这种方程的方法被称为营不足数，是现代现性差执法的鼻祖。九张算数中的正负数，也就是正负数的加减运算法则 表明，中国人很早就开始使用复数，而印度则在七世纪才开始使用，西方就更晚了。 另外一种开方树，也就是现代意义上的开方，这说明我们的祖先已经触碰到了五里树的边缘，这与希腊文明有着相似的认知。