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量子科技將如何影響未來的世界? - 張慶瑞教授
41 minutes Posted Feb 25, 2022 at 7:55 am.
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節目本集邀請到了台大IBM電腦中心主任–張慶瑞教授,用淺顯易懂的說明方式來解釋,何謂量子?? 什麼又是量子運算 ?? 未來量子電腦跟現在的傳統數位電腦又有何不同??



你知道什麼是量子?? 它有怎樣的特性嗎??

客觀地來說,量子是指一種現象,不是指有某一種真正的粒子。在微觀世界中的所有東西都有一個基本單位,雖然基本單位很小,但並非為零。量子一詞來自拉丁语quantum,意為“有多少”,代表“相當數量的某物質”。在物理學中常用到量子的概念,指一個不可分割的基本個體。


張教授提到目前台灣大學-IBM量子電腦中心的定位與規劃,主要有3大方向:

1. 協助台灣的量子教育發展

2. 向業界推廣量子未來應用與幫助

3. 與國際合作分享經驗,共同向前發展邁進


量子電腦跟過往的電腦差別在於,過去的電腦為數位電腦,其邏輯與輸入為二進制序列(例如:0110110) ,傳統電腦即對輸入信號序列按一定算法進行變換的機器,其算法由電腦的内部邏輯電路實現。速度雖然很快,但是仍有其極限。當遇到數量龐大且複雜的問題時,無法及時給出解答。


而量子電腦是一種使用量子邏輯進行通用計算的設備。不同於數位電腦(或稱傳統電腦),量子計算用来存儲數據的對象是量子位元(quantum bit,簡稱qubit),量子位元不需要「只能是0或1」,而是可以「同時是0及1」它使用量子算法来進行數據操作。處理方式不同,速度更快。


從2018年開始的第二波量子科技革命,量子在未來商業化使用上,可能會著重在產業運用量子技術的創新發展。以及如何在傳統的工具或技術中運用量子力學原理以增進其效能,甚或是開發全新的工具與技術。那量子電腦對未來各項領域的發展會帶來什麼樣的衝擊與改變呢??


未來,藉由量子電腦的高速運算速度與人工智慧結合,在網路通訊、無人駕駛汽車都能藉由量子運算系統,因應各種即時狀況,快速地處理資料。而在新藥研發方面,各種化學成分間的組合交錯,以及可適用於何種疾病,也能藉由量子電腦的高速運算,大幅縮短研發時間,量子晶片的發展,更能讓人工智慧(AI)大步跨入行動化與生活化領域。


張教授並分析在未來量子領域中,台灣目前的發展,需要政府透過教育培訓,從高中課程就開始學習,培養大量人才,讓學生從小接觸,在生活中就對量子科學更普遍的認識與理解。


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