量子計算機將如何改變世界?

編譯/李寓心

在近期生成式人工智慧成為全球熱點後,新興技術方面的量子力學特性,所能生產超級強大設備的潛力,也成為備受關注的項目之一。因此,世界上最大的科技公司,包括Google、微軟、亞馬遜和IBM等,都試圖在未來的量子領域佔據一席之地。

根據報導,去年11月,美國科技巨擘IBM推出最新的量子計算機Osprey,為一款新的433量子位元處理器,其性能是2021年推出的3倍。量子技術的支持者表示,這些機器可能會在藥物發現和材料科學等領域,帶來快速的進步,同時也可創造出更輕、更高效的電動汽車電池,或者有助於減少二氧化碳等可能性。

去年11月美國科技巨擘IBM推出最新的量子計算機Osprey,為一款新的433量子位元處理器,其性能是2021年推出的3倍。示意圖:RF123

而量子計算機能擁有高級計算能力的關鍵,在於能控制這些量子位元,因為量子計算機與傳統計算機的運行方式完全不同。根據IBM量子模擬高級演算法研究實驗室的Ivano Tavernelli表示,量子是一個雙態系統,代表量子力學為一種擁有兩個互相獨立的量子系統,可用來儲存量子訊息,並將兩種狀態疊加起來。

其中量子力學所具有的兩種特性,一個是量子疊加(Quantum Superposition),另一個則為量子糾纏(Quantum entanglement)。據IBM研究院的院長Alessandro Curioni表示,量子糾纏這種特性非常重要,因為這個系統的精緻化能力,比傳統計算機更強大。事實上,今年諾貝爾物理學獎授予的三位科學家,就是在量子糾纏和推進量子信息領域方面獲得相當的成就。

雖說量子計算機能使物理世界的模擬變得更加容易,但還有個主要的擔憂是,未來的量子計算機可能擁有如此強大的計算能力,以至於可破解現今所擁有的互聯網安全,及基礎加密協議。對此,IBM研究實驗室的密碼學家Vadim Lyubashevsky表示,量子的交換密鑰需要一些數學假設,但這些假設可能會被量子計算機打破,因此為了防止這種情況,相關組織和國家應該將他們的密碼學更新為量子安全演算法,使量子計算機無法被破解。

儘管如此,在權衡量子計算潛在好處時,Lyubashevsky認為這些風險也不應阻止這些機器的開發,因為破解密碼不是量子計算機的重點,只是一個副作用,可以進行修補的。因為量子計算機存在的意義,也會提高發現化學反應的速度,對於醫學領域具有相當的實用性。

資料來源:Euro news

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