外星文明若用超高效计算机，其独特能量信号或可被探测

计算能力：文明演化的标尺

人工智能的爆发式增长让芯片制造商和电力公司不堪重负，但人类对计算的需求不会止步。自第一台计算机诞生以来，算力持续攀升，文明对计算的依赖也日益加深。有观点认为，计算能力或许正是定义任何先进文明的核心指标。如果这一假设成立，那么宇宙中最发达的文明必然会将计算推向极致——既追求最高性能，也追求最高效率。

低温计算：效率的终极边界

所有不可逆计算都会产生废热，这是热力学定律决定的。当前数据中心因发热巨大，必须配备冷却系统。而更高效的芯片虽可降至室温，但性能往往受限。计算效率的理论极限由兰道尔原理给出：不可逆计算的最大效率与工作温度成正比。温度越低，效率越高。例如，在10开尔文下运行的理想计算机，其效率是室温（300开尔文）下的30倍。

斯莱什光晕：冷计算的极致形态

基于这一原理，曼彻斯特大学的迈克尔·加勒特在预印本论文中提出了“斯莱什光晕”概念。该名称源自苏联天文学家V. I. 斯莱什，他最早主张先进文明应追求低温运行。一个最优的斯莱什光晕由大量超高效计算机组成，它们散布在恒星周围一个广阔的球壳区域内——既足够靠近恒星以捕获光能，又足够远离以利用深空的低温环境。这些计算机的工作温度预计在5至30开尔文之间，其废热将集中在远红外或亚毫米波段。

如何区分信号与噪声？

探测斯莱什光晕面临两个主要挑战。其一，许多恒星周围存在碎片盘（如太阳系的奥尔特云），这些天体也在亚毫米波段辐射能量。其二，高效计算意味着废热非常弥散，信号强度远低于恒星本身。但加勒特指出，斯莱什光晕的废热会集中在单一窄带内，而天体碎片盘的辐射是宽谱的，这一特征差异使两者可以区分。此外，一个完全优化的斯莱什光晕在100光年距离内仍可能被探测到，其亮度刚好处于现有望远镜（如ALMA）的探测极限边缘。

现有数据与未来展望

我们或许已经拥有包含斯莱什光晕候选体的观测数据，只是尚未仔细筛查。随着更先进的远红外和亚毫米望远镜投入使用，搜寻机会将大幅增加。如果未来在邻近恒星周围没有发现此类信号，那么就可以对附近存在外星文明的可能性做出更严格的限制。加勒特的论文已发表在arXiv预印本服务器上，为技术信号搜寻开辟了一条基于物理原理的新路径。

审慎的思考

需要强调的是，斯莱什光晕目前纯属理论构想，其存在依赖于多个假设：外星文明必须极度依赖计算、必须掌握超低温大规模计算技术、并且愿意将计算机部署在恒星周围。这些条件是否普遍成立尚无定论。但作为一项可检验的假说，它为SETI（搜寻地外智能）提供了具体的观测目标，也提醒我们：在寻找外星文明时，不仅要关注通信信号，也要关注其能源利用的物理痕迹。

原标题：If alien civilizations use hyper-efficient computers, they will have a distinct energy signal we can detect。 来源：phys.org。

阅读原文