量子運算席捲熱潮 對數據科學未來影響

編譯/李寓心

隨著科技的進步,量子運算熱潮也正席捲而來,透過量子疊加和量子糾纏原理,重新定義了計算方式的極限,同時透過與數據科學的結合,有望克服更多的限制,將創新推向前所未有的境界,加速數據分析和決策過程的應用,例如增強機器學習演算法和技術優化等。以下為量子運算在數據科學的實際應用:

隨著科技的進步,量子運算熱潮也正席捲而來,透過量子疊加和量子糾纏原理,重新定義了計算方式的極限。(圖/123RF)
  • 網路安全

2016年Google的AI研究人員宣布,他們已經用量子計算機破解RSA加密標準的弱化版本,成為量子運算一個重要的里程碑,意味著量子運算可打破當前的加密標準,解決被傳統計算機認為是難以解決的數學問題,如RSA加密演算法和橢圓曲線密碼學(ECC)。對此,2020年美國國家標準暨技術研究院(NIST)宣布一套新的抗量子加密標準,用於抵禦量子計算機的攻擊。

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  • 藥物發現

現在的量子計算機可精準的模擬分子行為,幫助科學家設計出更有效且毒性更小的新藥物,如2019年Google的AI研究團隊,首次使用量子計算機模擬氫分子,為藥物發現和材料科學的一項關鍵任務,同時還能尋找癌症新藥物,模擬藥物與蛋白質的相互作用。

  • 金融交易

2019年滑鐵盧大學研究人員團隊,使用量子計算機開發一種用於投資組合優化的新算法,比傳統算法找到更好的投資組合,提高投資基金的回報,從而最大限度降低風險,幫助投資者做出更好的投資決策。此外,2020年麻省理工學院的研究人員使用量子計算機,開發一種新的金融交易算法,可分析大量市場數據,為金融機構創造利潤。

  • 天氣預報

量子計算機可比傳統計算機更準確地模擬天氣,有助於改善對颱風和龍捲風等極端天氣事件的預​​測,同時還可用於開發減緩氣候變化影響的新方法,透過量子計算機更有效地設計新材料和儲存二氧化碳等。

  • 機器學習

2019年Google的AI研究人員,藉由量子計算機,快速訓練機器學習的模型,對手寫數字的圖像進行分類,使量子計算機可用於訓練機器學習模型,如搜索大量的數據等。2020年多倫多大學的研究人員,還開發一種用於自然語言處理的新機器學習演算法,為該領域創下新的里程碑。

資料來源:Data Science Central

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