量子技術成環球科技企業新寵 Google擁「量子霸權」地位

科技 09:00 2019/10/21

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預料量子電腦(Quantum Computing)技術將成為環球下一波技術浪潮,目前已引來科技企業Google、IBM、Fujitsu、、Microsoft、Intel等公司加入競爭。(法新社圖片)

量子電腦技術與一般電腦運算不同,後者運算以「0」和「1」的位元(bit)構成,但量子電腦就採用量子力學原理,即量子疊加(Superposition)和量子纏結(Entanglement),在運算當中互相疊加,形成更多組合,可突破一般電腦的限制,運算單位 - 量子位元(Qubit)可同時表達「0」和「1」之外的更多可能性,量子電腦運算能力是難以想像般驚人。

量子電腦速度快15億倍

近日美國太空總署(NASA)發表科學論文,及後就迅速將論文下架,當中透露了Google已研發一台擁有53個量子位元(53-Qubit) 的量子電腦,更稱Google獲得「量子霸權」地位。論文指,執行一項運算工作,一台超級電腦要花1萬年時間,Google的53量子位元的量子電腦僅需200秒,Google的量子電腦或比現時最強勁的超級電腦還要快15.7億倍。

資料顯示,美國加州理工學院教授John Preskill,於2012年提出「量子霸權」(Quantum Supremacy)理論,並預言當超過50量子位元的量子電腦面世,其性能將遠超任何傳統電腦,在電腦世界出現「霸權」情況。

除了Google,另一致力開發量子電腦技術的科企當要數IBM。IBM今年頭就在美國舉行的世界消費電子展(CES)上展示量子電腦IBM Q System One,並稱是世上首款可供商用及科研用途的量子電腦。IBM稱,該量子電腦可望應用於投資、金融數據分析、物流效率等範疇,IBM Q System One將是首款在研究實驗室之外運作的量子電腦系統。

量子電腦與一般電腦不同,其運算速度非常驚人,誰能掌握該技術,將成為霸權。(新華社圖片)

除了以上兩家公司,微軟亦在自家的雲端服務Azure上推出量子模擬器(Quantum Simulator),助用戶通過使用Azure,及早投入量子運算開發,Intel亦在去年世界消費電子展展示49量子位元Tangle Lake量子電腦。

量子電腦技術仍是綽頭

主力研究密碼學以及量子電腦技術的王世松博士就表示,預料量子電腦技術將高速發展,但目前該技術仍在起步階段,更遑論是商用。

相信未來擁有更多量子位元的量子電腦會陸續面世,科企現時爭相談及,其實是為了造勢『插旗』,要將該技術落地及投入應用,仍然有很長一段路要走。

John Preskill教授在論文亦表示,文中只集中討論量子霸權理論,未有提到量子電腦的硬件製造情況。事實上,雖有科企能製造量子電腦,但在硬件方面仍有瓶頸,如電腦體積龐大,對環境要求苛刻,需要接近絕對零度環境才能運作,少許震動等都會影響量子電腦運算準確度。

Intel於2018年,世界消費電子展上就展出49量子位元Tangle Lake量子電腦。

有指,以目前環球科企對量子電腦投放的資源及研究發展情況,預計量子電腦的量子位元數量將會以至少每兩年翻一番的速度發展,到2020年可達到100個量子位元,2022年將有超過400個量子位元的電腦面世,屆時或能簡單破解各種號稱絕對安全的加密貨幣(cryptocurrency)。

記者:李彥煒

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