改變未來的量子電腦！|林屏

如果可以成功解決這一大堆技術難題，量子電腦將可以快速完成傳統電腦需要數百年才能完成的非常任務！量子電腦是什麼？

聽到「量子」兩字，可能會叫人聯想起美劇《兩分17秒》中神秘的「量子」物理學！在劇中，量子物理（Quantum Mechanics）竟然可以令世界停頓兩分17秒，實在匪夷所思！現實世界中，量子在極端環境下的物理現象，其實也非常不可思議！量子物理規律不再是經典的牛頓力學，而是科學家在研究原子、分子、原子核、基本粒子時，觀察到微觀世界的神奇特殊物理現像。

說到量子物理學，很容易會讓人聯想起愛因斯坦和霍金兩位偉大的科學家。愛因斯坦在上個世紀發表了相對論物理方程式（E＝MC²），這質能方程揭示了物質的質量與能量的關系，當物質速度趨近光速時，質量趨向於無限大，所以只有質量為零的粒子才以光速運動。到了這個世紀，很多科學家仍然沿着這方程式、繼續深入研究物理奧秘！霍金的量子力學與廣義相對論結合研究，讓他成功發表了《黑洞爆炸》論文，談到整個宇宙空間如何起始於黑洞大爆炸，被譽為是繼牛頓和愛因斯坦後，最偉大的物理科學家。

霍金之後更提到如何以時光機穿越未來、回到過去。以現時霍金的健康狀況來看，有生之年，都應該沒法看見霍金的時光機，不過利用量子物理原理而研發的「量子電腦」，卻已經面世！

商用量子電腦落地

第一台落地的商用「量子電腦」是2007年加拿大 D-Wave System Inc. 展示了 16-qubit的“Orion”。這台量子電腦被液氦冷凍在 -273.145℃，比星際空間還要冷。普通電腦的2位寄存器，在某一時間僅能存儲4個二進制數（00、01、10、11）中的一個，而量子電腦的二位量子位（qubit）寄存器可同時存儲這四個數，所以如果有更多量子比特的話，計算能力就呈指數級提高。

D-Wave 公司於2011年又發布了 128-qubit 的“D-Wave One”量子電腦。到了2013年5月，NASA 和 Google 與 D-Wave 共同成立量子人工智能實驗室（Quantum Artificial Intelligence Lab），並耗資一千五百萬美元，訂購了一台 512-qubit 的“D-Wave Two”量子電腦。D-Wave 宣稱 512-qubit 的 D-Wave Two 電腦是全球最先進的電腦，D-Wave Two 的處理速度可以達到普通電腦的1萬1千倍。遺憾的是到了2014年1月，Google 的研究員卻宣布還沒法證明 D-Wave Two 量子電腦可以成功提速！

解決量子電腦難題

當 D-Wave 真正能實現的超級提速還備受質疑時，D-Wave 卻繼續受到投資者追捧。2015年1月，又獲得新一輪2,900萬美元注資，累積十輪注資，共籌得1億7,400萬美元。新的投資者那麼勇猛，想必相信解決量子電腦技術問題的日期指日可待。

果然到了2015年3月，Google 和 University of California 的研究員宣告解決了一個讓量子電腦正常運作的關鍵技術問題。為了使量子電腦可高效運行，需要讓電腦連接大量的量子點，但因為以量子物理產生的0與1量子疊加，需要在超低溫和極微小的空間範圍下操作，所以該裝置十分容易出錯，研究人員現在終成功控制了因環境嘈音引起的後續出現“Bit Flips”錯誤。這成果為量子電腦的成功應用帶來突破，不過未來還有很多技術難題有待一一解決。

量子電腦改寫未來

如果可以成功解決這一大堆技術難題，量子電腦將可以快速完成傳統電腦需要數百年才能完成的非常任務！相關的高價值商業任務涵蓋生物科技以及機器學習（Machine Learning）領域當中，旨在為基因解碼、大數據解碼、從而發展生物工程、人工智能！未來的量子電腦是否可以進一步驅動霍金的時光機還是未知之數，不過無論如何，未來量子科技的成功發展，將會為人類科技文明歷史寫上新的重要一頁！

參考：

1. Wikipeidia、百度百科、MBA Lib。

2. Simonite, T. (4th MAR 2015) “Google Researchers Make Quantum Computing Components More Reliable” MIT Technology View.

3. D-Wave 網站。

林屏

愛思創國際有限公司董事、英國曼徹斯特大學碩士課程導師、前中國社會科學院工業經濟研究所博士後研究員以及Association of BlockChain Development 副主席。林博士擁有香港大學經濟學學士學位、英國曼徹斯特大學工商管理碩士學位、中國人民大學管理學博士學位、中國社科院產業經濟博士後證書，並已獲中國社科院副研究員（即副教授）資格。