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金融能源醫學範疇適用　量子運算成大國爭霸場

By on May 28, 2019

原文刊於信報財經新聞專欄「StartupBeat創科鬥室」

今年一月發表的量子電腦IBM Q System One，為首台走出實驗室的20Qubit機種。（IBM圖片）

今年一月發表的量子電腦IBM Q System One，為首台走出實驗室的20Qubit機種。（IBM圖片）

現時半導體技術在物理上已接近極限，晶片運算力很難再每兩年翻一番。美國《財富》雜誌報道，近年崛起的量子運算（Quantum Computing），適用於金融、能源及醫學計算上，有助於推動機器學習過程，解決世界上最棘手的科學難題。

量子運算配合人工智能，可用來提升供電網管理，或測試新型電動車電池。金融科技方面，摩根大通、高盛等華爾街巨頭，就希望以此管理投資風險。醫學上，可透過新演算法，提高MRI掃描準確度，及早檢測癌症；或用於研發神經退化藥物，例如阿茲海默症、柏金遜症等。

業界未有統一標準

為了在量子競賽中跑出，科技界各師各法，故現時未有統一標準。有些初創以光子射向特製矽晶片，甚至把單一電子困於電晶體中；Alphabet支持的初創公司IonQ就開發出一種離子阱（Ion Trap），以激光操控真空的帶電原子，以減低導致錯誤的雜訊干擾。

至於IBM、Google、英特爾等，一直是業界領先者，他們開發一種特殊半導體晶片，把溫度冷卻到接近絕對零度（即攝氏零下273.15度），以建立運算單位「量子位元」（Qubit）。在今年1月，IBM就發表量子電腦IBM Q System One，那是首台走出實驗室的20 Qubit機種，透過真空環境提升穩定性。

量子電腦單是概念已教人難以捉摸，更不用說編程。微軟近日夥拍Alphabet旗下的X公司，以及Brilliant網站推出網上課程，先教授量子運算的原理，再逐步講解微軟的Q#語言，課程約16至24小時就可修畢，為未來培育量子編程人才。

IBM去年在英國牛津大學，展出達50「量子位元」（Qubit）的量子電腦原型機種。（NQIT網上圖片）

IBM去年在英國牛津大學，展出達50「量子位元」（Qubit）的量子電腦原型機種。（NQIT網上圖片）

涉中美地緣角力

值得一提的是，《財富》在去年12月中訪問IBM在紐約州的研究中心時，中心員工展示了一幅地圖，顯示誰曾涉足IBM量子運算服務，惟中國地區一片漆黑。研究中心主任Dario Gil坦言，中國人有其政府帶頭，他們不與美國公司合作，至少不與IBM合作。足見量子運算的競爭，不僅是商業性的，亦涉及地緣政治。

中國科學院在2017年9月宣布，中國在北京及上海之間結合了量子科學實驗衞星「墨子號」，開通了世界首條量子保密通訊幹線「京滬幹線」。波士頓諮詢公司統計數據顯示，自2013年以來，中國發表了2986篇量子科學論文，比美國的2494篇論文多近500篇。

《財富》擔心美國落後中國，據說內地政府將在未來5年內，投入100億美元用於國家量子計劃上。率先建立功能齊全、通用量子電腦的國家，或許足以破解互聯網加密數據，在地緣競爭之中獲得明顯優勢。

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