1959 年,诺贝尔奖获得者理查德·费曼发表了题为“底部还有足够的空间”的演讲,他强调,为了大幅加快计算速度,我们需要将计算机组件制造得更小——一直到分子、原子甚至基本粒子的大小。在这个层面上,物理学不再由确定性的牛顿力学来描述,而是由概率量子定律来描述。正因为如此,计算机设计师开始思考如何基于非确定性元素设计一台可靠的计算机——这种想法最终导致了现代量子计算的思想和算法。因此,我们有一条加快计算速度的直接途径:学习如何使用分子、原子,然后是基本粒子作为计算设备的构建块。但是,如果我们达到基本粒子的大小会怎样?乍一看,我们似乎将达到计算机速度的绝对极限。然而,正如我们在本文中所展示的,我们可以通过利用基本粒子的内部结构来进一步加快计算速度:例如,质子和中子由夸克组成。有趣的是,相应的数学与所谓的彩色光学计算非常相似——在计算中使用不同颜色的光。