[新聞] 下個世代運算工具，揭開量子電腦神祕面紗

看板CFantasy作者 (瘋法師)時間6年前 (2018/05/15 10:46), 編輯推噓30(30推 0噓 39→)
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下個世代運算工具，揭開量子電腦神祕面紗 https://technews.tw/2018/05/15/secret-of-quantum-computer/ 2016 年 4 月，當時上任不到一年的加拿大總理杜魯多（Justin Trudeau），在一個公開 場合以 35 秒解釋什麼是量子電腦，影片在網路上被大量轉貼、討論；隔年 3 月《經濟 學人》雜誌就以「量子躍遷（Quantum Leap）」為主題，介紹了量子技術的展望，讓量子 電腦躍上大眾視野。 微軟執行長薩蒂亞·納德拉（Satya Nadella），也曾將人工智慧（AI）、混合實境（MR ）、量子電腦，並列為重塑未來世界的 3 種開創性技術，Google、IBM、Intel、微軟， 以及許多研究人員近來也都以打造可以商業使用的量子電腦為目標，雖然這項顛覆以往思 維的運算技術仍只是在起點，但你我都應該從現在開始認識量子電腦，了解這項科技將在 未來扮演關鍵角色。 運算速度更強大，拆解量子電腦背後原理 量子電腦的概念，來自 1982 年物理學家理察‧費曼（Richard Feynman）將量子體系用 於運算的想法，不過在那個年代都僅止於理論推導，但卻也是翻轉現代電腦科學重要的關 鍵點，簡單來說，量子電腦的運算速度可以超越現在生活中，你我使用的傳統電腦，以更 快的速度解決生活中的各項難題。 一般電腦（包括桌機、筆電、平板、智慧型手機）都採用二進位制的計算單位「位元（ bit）」，意思是 0 與 1 的二分法，一次只會出現 0 或是 1 單一種狀態，也就是「 yes / no」形式；量子電腦則採用「量子位元（qubit）」，這種計算方式有「疊加（ superposition）」特性，可以同時出現 0 與 1，產生 00、01、10、11 的疊加狀態，也 就是「yes / no / both」形式。 《華爾街日報》曾比喻，如果傳統位元是靜止的硬幣，一次只能出現正面或反面，量子位 元就像旋轉中的硬幣，正反兩面都可以同時出現；或者也可以將傳統電腦想像成單一種樂 器，量子電腦就像是眾多樂器組成的交響樂團，能夠一次同時演奏不同的段落。 量子電腦之所以被稱為「下個世代的運算工具」，是因為可以在多管齊下、同步測試各種 可能找出答案，透過量子電腦，可以幫助人類在短時間內完成一般電腦需要花上數十年才 能解決的問題。 之所以能擁有這麼快的運算速度，靠的是量子疊加（superposition）、量子纏結（ entanglement）這兩大量子特性。 量子疊加指的是每單位可以 0 或 1、0 與 1 相互疊加，形成 00、01、10、11 四種組合 ；量子纏結則是指量子位元可以分組聚合、一次同步計算各種可能性，也因為如此，運算 能力才能大幅提升。 目前面臨的技術困境？ 穩定性不足 量子電腦這項科技已經真實存在，但要能實際在商業上應用，仍有許多困難需要克服，目 前量子電腦的穩定性不夠，容易受到熱能、電磁輻射等外在環境干擾，必須將處理器存放 在絕對零度（零下273攝氏溫度）的環境中，才能讓人類與量子電腦一起工作，目前為止 因為打造這樣的環境條件仍需要相當困難的技術，也導致量子電腦發展速度受到限制。 錯誤率有待降低 此外，要達到商業化的目標，處理器要達到50量子位元（qubit）、雙量子位錯誤率低於 0.5% 的標準，才能符合「量子霸權」(quantum supremacy）定義，Google 在今年 3 月 推出 72 量子位元處理器「Bristlecone」，雖然已達到標準，但目前錯誤率的穩定仍是 一大關鍵。 開發量子軟體 最後，量子電腦要能真正發揮作用，同步開發量子軟體也很關鍵，高度的運算複雜度，使 得開發人員必須具備一定程度的物理、數學、軟體工程知識，但由於初期研發出的量子電 腦硬體規格不一致，所以軟體大多必須客製化。 量子電腦預計在 10 年內就能從實驗室邁向商用，為人類生活帶來天翻地覆衝擊，在未來 世界中，誰能掌握量子電腦技術，就擁有優勢制霸權，也因此各家科技大廠、各國政府無 不積極迎戰，就像前微軟首席研發策略長克瑞格·蒙迪（Craig Mundie）說的：「這是 70 年來，我們第一次建構一個完全不同的運算系統，這並非升級或改進，而是一個完全 不同性質的新事物。」 ==== 科幻作品中的老梗之一 ─ 量子電腦。 早就有人做出來了只是一直沒法商業化，看到十年內應該就能商業化這點就會想著又一個 幻想技術要實現了。 -- 我們不應該依負擔的罪惡來選擇道路， 而是在選擇的道路上負擔自己的罪惡。 ──蒼崎橙子 「空之境界」── -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 1.170.159.48 ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/CFantasy/M.1526352363.A.472.html
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超強運算量推翻一堆微觀世界定律 高等物理學家紛
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紛爆炸
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05/15 10:51, 6年前 , 3F
所以光腦啥時推出?
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推
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以後巫師流會內建量子晶片嗎？
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推
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不知人工智能AI,何時問世
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05/15 10:57, 6年前 , 6F
光腦現在還不可能 我們沒法控制光子
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推
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這個一出來很多廠商都要倒了吧
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我想跟現在CPU配其它硬體的模式不一樣...
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推
05/15 11:19, 6年前 , 9F
誰說做出來了
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量子元神表示:
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有做出來了啊 幾個Qbit的實驗機 可以丟case到雲端
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05/15 11:34, 6年前 , 12F
讓伺服器算
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推
05/15 11:42, 6年前 , 13F
薛丁格的貓 電腦版
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推
05/15 12:00, 6年前 , 14F
華夏小說描寫一定是科學家開發出用易經的陰陽
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做為0跟1來運算，終於發明八卦電腦
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推
05/15 12:20, 6年前 , 16F
現在比較普及電腦科學知識之後 陰陽電腦智障文少很
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05/15 12:20, 6年前 , 17F
多
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推
05/15 12:27, 6年前 , 18F
絕對零度不是-273好嗎？小數點差兩位跟全錯有啥不同
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= =
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推
05/15 12:42, 6年前 , 20F
要開始穿回過去研發量子電腦統一世界了嗎
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推
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認真魔人= =
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推
05/15 13:24, 6年前 , 22F
新書名已想好：帶著量子電腦到異界
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推
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認真魔人== 科普性質的東西是在計較什麼
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05/15 13:30, 6年前 , 24F
怎麼不說絕對零度只存在理論中，只可逼近不可到達?
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05/15 13:38, 6年前 , 25F
照某樓邏輯圓周率也不能拿來用 因為根本數不完
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推
05/15 13:44, 6年前 , 26F
有人要自己算一億位圓周率嗎 #1IENu5lb (C_and_CPP)
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推
05/15 13:49, 6年前 , 27F
倒背圓周率
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推
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我想像的是成本和人機交互的人性化仍然不能解決 於
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是透過與(大幅縮減了體積的)舊電腦交互 以雲主機供
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大量用戶共用 用數量解決效能沒有發揮到極致的浪費
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和不穩定性 功能依舊交由高成本人才開發 可能的確
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還要再十年左右才能普及開來
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(非專業唬洨一下 拜託講錯不要笑
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推
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好笑欸XD要科普可不可以專業點？自己goo一下超流體
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，從4K到絕對零度之間，許多物質的物理性質都會出現
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變化，扯π值救援幹嘛，差1mk物理性質就就差很多，
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怎麼會把-273當作絕對零度的近似值？照你這樣講，太
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陽表面跟太陽中心的溫度不也差不多科學記號差一點點
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而已XD
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推
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goo是什麼google嗎 差三個字母 我看不懂
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推
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我沒搞錯的話，量子電腦的優勢並不是單純的速度快
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是在解決某些特定問題時使用量子演算法能降低複雜度
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如果需要解決的問題沒有量子演算法，可能效能會很差
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05/15 16:36, 6年前 , 44F
如果把alphago那樣的軟體丟去量子電腦自我複製成長
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那成長速度真的要告別這龜速時空
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推
05/15 16:42, 6年前 , 46F
問題是軟體不能直接拿過來用，根本不相容
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我想到以前老闆要求把 C 語言程式移植到 FPGA 上
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05/15 16:49, 6年前 , 48F
不是有人在說中文適合複雜架構 那等商用化就能看看
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推
05/15 17:05, 6年前 , 49F
要重來...天啊
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推
05/15 17:43, 6年前 , 50F
alphago根本套不上去
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推
05/15 18:27, 6年前 , 51F
量子電腦以運算速度而言是慢到靠北(跟現代電腦比)
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05/15 18:29, 6年前 , 52F
強大的地方是他可以靠疊加方式解出以指數成長的答
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案
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推
05/15 18:47, 6年前 , 54F
大眾對量子電腦有很多誤解，有興趣可以看知乎這篇
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05/15 18:47, 6年前 , 55F
05/15 18:47, 55F
推
05/15 21:10, 6年前 , 56F
自我複製成長也是看演算法的又不是會一直進化
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05/15 21:40, 6年前 , 57F
當然要重寫而不是把舊的丟進去阿 重點是在估值跟MCT
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05/15 21:41, 6年前 , 58F
S之上的價值網路 可以藉由量子特性達成比傳統電腦更
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05/15 21:42, 6年前 , 59F
爆炸性的完善
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05/15 21:48, 6年前 , 60F
進化是以為在丟神奇寶貝養嗎 lol
05/15 21:48, 60F
推
05/16 00:22, 6年前 , 61F
才幾qubit 那還不算真的量子電腦
05/16 00:22, 61F
推
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日本的富士通論壇有說目前的量子退火演算法可支援10
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05/16 01:51, 6年前 , 63F
00bits的量子運算，所以現在要攻克的難關只剩三個:
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05/16 01:51, 6年前 , 64F
散熱設備、常溫超導體、錯誤率
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推
05/16 08:01, 6年前 , 65F
在你按下量子電腦開關之前 它處於開機與未開機中間
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推
05/16 18:11, 6年前 , 66F
推 xobear的link
05/16 18:11, 66F
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05/16 21:37, 6年前 , 67F
講了半天﹐沒說如何計算﹐誰能科普下量子計算的原理
05/16 21:37, 67F
推
05/18 12:19, 6年前 , 68F
推xo大的連結 可是我第一時間注意到的是作者寫
05/18 12:19, 68F
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05/18 12:19, 6年前 , 69F
最後，出於自我保護，我將在知乎永久封筆 XDD
05/18 12:19, 69F
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