量子運算正值草創   可能顛覆未來生活

編譯／戴偉丞

即便量子運算現在仍處於草創階段，但仍對生活帶來諸多改變。量子運算藉由量子位元（qubit）的疊加，能夠同時間處理多項任務，使其能夠提供相較於傳統電腦更為強大的算力並且解決相對複雜的任務。因此，人們有望於未來看見量子運算是如何顛覆生活的模式。

改變生活的幾個面向

就目前的量子運算發展，可以在下列不同生活領域中發現傳統電腦相較的根本性改變。

• 科學領域：以材料化學為舉例，量子電腦能夠針對特定功能或材料進行分析與模擬並且提供像是「超導體」這樣符合要求的結果；又或者是透過量子電腦模擬化學反應能提供更為有效的化學催化劑等等。
• 生醫領域：就不同化合物與分子結構的模擬，量子電腦得以數百萬倍地速度提供藥物研發的效率。就基因學，量子電腦能夠透過大量遺傳學數據，精準地分析病毒、遺傳學疾病，乃至於針對各類基因突變的療法研究。
• 資通安全：相關技術人員正致力於量子加密技術的開發，避免後量子時期的資訊風險。另外，更有透過量子運算為基礎的安全連結技術「量子金鑰分發（quantum key distribution）」，在偵測到通訊監聽時，將立即改變安全狀態並通知用戶。

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量子電腦化傳統「不可能」為可能

除了前述所提及的生活層面以外，量子運算更提供了傳統電腦原本無法解決的問題，提供更為強化的運算能力以及解決方案，根本性地改變運算與資料處理的方式，其中包括透過改良人工智慧的演算法，進而提供更為優良的大數據分析品質。

以金融業為例，透過大數據分析，量子運算能夠實踐模式配對、模式辨別的功能。換句話說，透過量子運算強化的人工智慧模型進行建立風控建模，將能夠更有效地為金融機構風險管理的策略。此外，市場數據、交易投資組合也得以受惠，獲得更為完整的分析與更高的報酬，提供金融市場的穩定。

再以太空領域為例。太空任務的管理本身就極具複雜性與協作性，藉由量子運算的高強度算力將能夠提供效率的提升。再者，量子運算能夠實際地為太空船設計飛行軌跡，藉此達到能源消耗最低量、降低任務成本的目標。量子電腦也能夠為天體運行的模擬方面帶來更為清晰的分析計算與模型呈現，進而達到更長遠的太空任務開發。

資料來源：Analytics Insight

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