【量子電腦】量子技術能否幫助研發新冠疫苗?專家:量子位元數仍不足夠

科技 09:00 2021/01/07

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去年新冠肺炎疫情殺大家一個措施不及,來到2021年,嶄新的科技技術將能夠如何幫助對抗這場世紀疫症?量子電腦(Quantum Computing)或能給予大家答案。

去年新冠肺炎疫情殺大家一個措施不及,來到2021年,嶄新的科技技術將能夠如何幫助對抗這場世紀疫症?量子電腦(Quantum Computing)或能給予大家答案。

雲端、人工智能(AI)、機器學習(Machine Learning)、區塊鏈等新技術近年已經開始有不少應用例子,另一科技趨勢就落在量子電腦(Quantum Computing)身上。

目前量子電腦量子位元數量侷限於約100個,未來或需要將數量提升到1000個,才能解決現實中更高層次、更複雜的問題。(法新社圖片)

去年國家主席習近平召開中央政治局會議,並在會上舉行以「量子科技研究和應用前景」為主題的「集體學習」,並表明中國要充分認識推動量子科技發展的重要性和緊迫性,加強量子科技發展戰略謀劃和系統布局,把握大趨勢,下好先手棋。量子電腦亦頓時成為熱話,到底量子電腦可以如何幫助對抗疫情?

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量子位元不足 技術未完善

IBM傑出工程師及IBM香港區首席科技專家戴劍寒表示,在雲端上執行量子計算已不是什麼新鮮事物。「我們已經進入第五年,基於Qiskit開源平台開發量子運算,並建立技術生態系統,目前IBM Cloud上就有18個量子系統可用。」

有別於傳統電腦運算,只能將將信息存儲為「0」和「1」兩類,量子運算使用量子物理學的特性來掌握及表達信息。「量子位元(qubits)與只能表達0和1的位元不同,量子位元可以同時代表兩個維度信息,這現象稱為疊加(superposition)。」他解釋,當增加量子位元數量時,將會有奇妙的事情發生。「當增加至50個量子位元後,變可以同時表示100萬的4次方般龐大數量的信息。」

IBM傑出工程師及IBM香港區首席科技專家戴劍寒表示,由於量子電腦目前仍然不夠強大,仍無法幫助開發用於COVID-19的疫苗,不過,但量子電腦亦開始在現實世界中發揮作用,如幫助研發新一代電動車電池。(受訪者提供圖片)

量子電腦擁有強大運算能力,是否就能幫助新冠肺炎疫苗開發?日本科技公司富士通(Fujitsu)對此講法都仍然有保留。該公司表示,目前量子電腦仍然未算完善,無法對抗新型流行病,但未來或能通過大規模的容錯量子電腦(fault-tolerant quantum computers)加快藥物發現的過程,並且能夠準確預測病毒傳播與擴散。富士通創新與健康總監Patrick Stephenson表示,富士通就有Digital Annealer方案,可以將藥物發現過程縮短。「將原本15個月縮短至7星期。」

該公司亦表示,目前量子電腦技術方面仍有需要尋求突破,鑑於現時量子電腦的量子位元仍侷限於約100個,要解決更高層次、更複雜的問題,就需要更多量子位元,例如上千個量子位元。因此,量子電腦研發仍然在實驗階段,成本非常高昂,當中需要的電力能源以及冷凍環境等需求就非常苛刻。

未來,大規模的容錯量子電腦(fault-tolerant quantum computers)能加快藥物發現的過程,並且能夠準確預測病毒傳播與擴散。(法新社圖片)

助研發新一代電動車電池

戴劍寒亦稱,由於量子電腦目前仍然不夠強大,還未能幫的得上忙。「因此今天的量子電腦仍無法幫助開發用於COVID-19的疫苗。」不過,雖然如此,但量子電腦亦開始在現實世界中發揮作用。「 IBM正在與車廠Benz的母公司Daimler AG公司合作,改善電動車用電池的容量和充電速度的弱點。」他解釋,使用量子電腦為三個鋰分子的兩極矩建立模型,藉此建立新一代的鋰硫(Li-S)電池,效能將比之前更耐用、更持久,亦更便宜。

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記者:李彥煒

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