3.1二维计算机的计算介质讨论

我写的生物计算机科普贴被度娘吞了，大家再等一等吧

那么小说中的二维计算机该怎么实现呢——刘慈欣没有详述，只是交代过三体人展开了质子后，曾在它的二维平面上蚀刻电路
本着是个东西都能造计算机的原则，我们就来探讨一下小说里的二维计算机的计算结构，万一预言中了，几千年后没准能吓后人一跳

129楼被吞了，原文如下
在小说中，三体人为了锁死地球人的量子技术，制造了一些质子大小的二维计算机，丢到到人类的量子实验设备里捣乱，不仅闹得人类的微观实验鸡犬不宁，无法进入量子时代
一个小小的二维计算机，就能把一个文明锁死，我当年看到这里时的感受如图

小说中说过，三体人已经掌握了展开三维空间的能力，我们根据这情节假设两个大前提:
1.三体人已经掌握了三维物质向二维投影的技术，即操作二维空间的技术
2.二维空间的基础物理规律与三维空间相差不大，部分规律甚至可以跨维度兼容
有了这两点假设，我们就可以像黑暗森林假说一样推导更高一层次的计算结构了

首先我们得明确一个原则，信息必须以物质为载体，电磁波也好，量子纠缠也好，声音也好，无论是什么信息，其传播都脱离不开物质

在二维计算机中，必然存在二维平面的波和二维平面的粒子，我们能靠这些波和粒子构建计算高密度的媒质，像我们在三维空间里做的那样
但是我们不能像三维空间中一样堆叠计算介质，在二维空间中，计算介质永远有且只有只有一层，靠生物计算和机械计算这种在三维空间都很耗费空间结构的歪门邪道，肯定是行不通的
因此，我们只能选择量子计算机和电子计算机来做智子的计算介质

但是在二维空间里，元素周期表中的元素少之又少，只有1到24号元素，平时我们使用的半导体元件，都是采用本征半导体+三价或五价杂质的方法，来提高半导性能的，这下倒好，二维空间里一下子没有了镓砷铟金几大高序号杂质元老，很多的特殊半导体都没办法合成
如果三体人硬要设计二维半导体电路，只能从低序号元素杂质的掺杂工艺的优化入手，并放弃一些性能，这显然失去了电子计算机的主要优势

除此之外，电路优化也是个令人头疼的问题

二维电路的麻烦之处就在于它不能交叉，也不能堆叠，不可能像我们日常生活中见到的电路板一样，可以正面反面穿梭着走线，二维空间里，电路从A元件到B元件，只能以平面一笔画的形式走线，这将大大增加二维走线的长度，像质子这种规模的大型集成电路，其电子流动的路程只能更长
二维空间的光速大概率是要比三维空间低几个数量级的的，因此设计二维电路时，为了提升电子流动效率，是要优化电路中元件位置的

大规模的路线优化，即邮差问题，是典型的NP问题，对算力要求极大，一般几十个点的NP路线优化，就能使超算宕机了，三体人计算技术再吊，也计算不出来上亿器件的优化结果

NB，坐等更！！

楼主去打开软件了，等我补一个二维电路的示意图

软件出了点小问题，我后面再补吧

突然更新