量子電腦 2025 年能邁入商用?盤點世界強國、科技巨頭的重點投資項目與發展

在傳統計算中,電腦接收 0 或 1 為單位的比特(Bit,二進制單位),然而在量子計算中,量子比特可以是任何 0 與 1 的組合,比起一般電腦能更快找出更多不同的組合。

量子計算能力可能會解開所有加密技術,當前的區塊鏈技術將受到挑戰,這也代表目前保護金融、國家機密的加密技術,在強大的量子技術面前不堪一擊,量子運算也成為過去十年美國、中國、歐盟等科技競賽的戰場。

早在十年前,歐盟就已經投入量子研究;而中國更是大膽立下未來十年要超越美國的目標;美國眾議院科學委員會的主席 Lamar Smith 曾在一份報告中指出,「量子計算跟下個世代關鍵技術突破密不可分,所以必須確保美國搶先在各國前面。」

各國家重點投資

不管是科技巨頭跟政府,只要觸及到資料運算、資料安全的領域,都依賴高效的計算過程,各國有多重視發展量子技術呢?

從投入的資源就可得知,根據《Techcrunch》整理報導指出,在 2015 年,歐盟投資量子研究約 6 億美金(約 180 億新台幣);其次是美國,投資 4.21 億(126 億新台幣);再來是中國,投資 2.57 億美元(約 77 億新台幣)。

Persistence Market Research 關於量子技術的報告顯示,美國目前將量子技術應用在天文、GPS、通訊上;在亞洲,則以中國為代表,在量子物理學上大有突破,去年 11 月,中國推出了一條 712 公里的量子通訊線路,無法竊聽或攔截;在中東,則應用在建築領域的量子傳感器也有重大的影響,最近一個例子即度拜政府推出「3D 列印策略」,目標在 2030 年時有望 25%的建築物中使用 3D 列印。

科技競賽探索未知領域

雖然量子電腦還在研發階段,不過許多科技巨頭也在未知的領域上不斷往前。在今年三月,Google 推出一款名叫 Bristlecone,被認為是量子霸權的里程碑。

據《iThome》解釋,「量子霸權」一詞來自於外界認為,量子運算有天能解決傳統電腦無法解決的問題,目前最大的挑戰就是量子容易受到環境影響而消失,造成「退相干」(decoherence)而運算錯誤。但 Bristlecone 的最佳讀取錯誤率為 1%,Google 也因此成為量子霸權的先驅。

而英特爾,近期在量子計算商業化大有斬獲,據外媒報導,英特爾正在研究一款量子比特僅 50nm 的自旋量子位晶片,量子比特有多小呢?約 1500 個量子比特等於人的一根頭髮直徑,該晶片也將英特爾推到量子霸權(Quantum Supremacy)的地位。

而歷來由歐美主導的領域中,中國正奮力追趕。據《人工智能觀察》報導,阿里巴巴在今年也宣布推出 10 位量子電腦。

雖然量子電腦距離實現還有一段路,不過一份報告指出,預計到 2025 年量子技術就能商業化,收入超過 230 億美金(約 6900 億新台幣),以目前各大科技巨頭、國家投入的資源可以想見,未來競爭也將越演越烈。

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參考資料
《Persistence Market Research》:Global Market Study on Quantum Sensors: Defense Industry Vertical Segment to Increase at a Relatively Higher CAGR During the Forecast Period
《Techcrunch》:Quantum computing, not  AI, will define our future
《Science.House》:Smith Announces Intent to Introduce National Quantum Initiative Act, Hosts First Quantum Computer on Capitol Hill
《科技新報》: 用最簡單的例子告訴你:什麼是量子電腦?
《數位時代》: 量子電腦的急行軍,美國砸逾 15 億美元經費、從小栽培量子人才
《iThome》: 追趕 IBM 與 Google,英特爾 49 量子位元晶片亮相
《動區動趨》:【量子電腦的問世將毀滅加密貨幣?】學者:應該擔心的是其他領域
《造就》: 量子計算時代已經到來了?

(全文提供合作夥伴轉載,圖片來源:flickr)

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