《量子電腦和量子網路》:「量子霸權」時代來臨,中國在這場競賽中巴不得能拔得頭籌

《量子電腦和量子網路》:「量子霸權」時代來臨,中國在這場競賽中巴不得能拔得頭籌
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全球著名科技雜誌《連線》資深編輯,在書中以淺顯易懂的文字,說明當今科技巨擘如IBM、Google、Microsoft等,以各種不同的方式研發量子電腦,以及量子通訊目前的最新進展。

中國的投資無疑使其站上有利的地位,但我們還不清楚哪些方法能行得通,以及它們能造就什麼。中國的重大突破可能來自合肥一百億美元的量子中心,或者來自其他地方相對較小的投資計畫。領頭的可以是單一國家,但要使量子成為一項真正具有革命性的科技,還有待全球的共同努力。潘建偉說:「量子科技不可能由單一國家開發。各國可以相互競爭,但是大家需要溝通、合作。」

書籍介紹

本文摘錄自《量子電腦和量子網路:科技的下一場重大革命,它們如何運作和改變我們的世界》,真出版

作者:阿米特・卡特瓦拉(Amit Katwala)
譯者:翁尚均

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NTU-IBM量子電腦中心 張慶瑞主任/專文推薦
國立成功大學資訊工程學系 鄭憲宗教授/審定
量子電腦只要200秒就完成超級電腦一萬年的複雜計算
IBM、Google、Microsoft、amazon、Intel都投入的下一場革命性創新

量子電腦與其說是一台機器,不如說是一股自然力量。

從一九四○年代一個房間大的密碼破譯機電腦,到今天小至可以放在口袋的智慧型手機,它們的運作原理都差不多。而量子電腦是以另一種全新的計算方式,即將徹底顛覆我們理解和計算世界的方式,這個新計算方式的到來,就是「量子霸權(quantum supremacy)」的時代。

量子存在著謎一般的物理特性,例如其「疊加狀態」,即是波又是粒子,這種雙重特性讓一個量子位元同時是0又是1,這在傳統電腦上就需要二個電晶體位元表示0或1。一個量子位元能夠保存更多的計算訊息,因此量子電腦可以實現指數級加速的計算能力。

另一個連愛因斯坦也解不開的量子之謎,即「量子糾纏」,二顆相關聯的量子,無論距離多遠,它們的特性都保持相關聯,因此發送端將訊息加在量子上,另一頭接收端的量子就能立即(沒有時間差,比光速還快)改變其狀態,瞬間傳遞訊息,且達到不可能被攔截的絕對安全性。

這些神祕的量子特性,如何被科學家應用在電腦計算、遠距通訊呢?作者為全球著名科技雜誌《連線》資深編輯,在書中以淺顯易懂的文字,說明當今科技巨擘如IBM、Google、Microsoft等,以各種不同的方式研發量子電腦,以及量子通訊目前的最新進展。量子科技的發展,將解決需要大量運算的複雜問題,例如:

  • 找到更便宜、蘊含量更豐富的電池材料,以取代越來越少的鋰
  • 改善農業使用的氮肥生產程序,減少傳統化肥生產的碳排放
  • 破解捕捉二氧化碳的化學方式,減緩全球氣候暖化的問題
  • 模擬人體極複雜的內部相互作用和過程,更快開發出新藥物
  • 無法被攔截的訊息傳遞,保障更安全的網路環境

雖然量子科技還有許多艱難的技術問題有待解決,但其無限巨大的潛力,注定是人類未來最重大的技術革命。

(真)2ARB0018量子電腦和量子網路立體書封(72dpi)
Photo Credit: 真出版

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責任編輯:翁世航
核稿編輯:王祖鵬


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