#新刊上市 第五次工業革命——量子資訊 ⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀ 以量子位元進行糾纏、疊加， 超越 0 與 1 的古典電腦運算， 第二次量子革命時代的來臨， 終將顛覆你我的資訊生活！ ⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀ 五月，《科學月刊》以「量子資訊」為封面故事。 帶你一起想像，量子資訊學能夠如何改變世界。 ⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀ 不同於第一次量子革命只使用到一部分的量子物理原理，第二次量子革命則能讓量子物理一展身手！ ⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀ 科學家能藉此打造以 #量子位元（qubit）進行運算，效能大幅超越古典電腦的量子電腦，或是實現具有強大加密技術的量子通訊，甚至能輕鬆破解當代的密碼系統，無形中改變資訊生活。 ⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀ #量子 #量子電腦 #資訊 #量子資訊 #工業革命 #通訊 #加密 #量子物理 #科學 #science #科學月刊 #加密技術 #位元 #運算 ⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀ #茫編

《量子電腦的興起以及所帶來的影響》（下）⠀ ⠀ 本文編輯 | 張泳泰⠀ ⠀ 專欄文章 | 完稿日期2021/2/27⠀ ⠀ （續上篇）⠀ ⠀ ❐量子電腦所帶來的影響⠀ 1️⃣人工智能：⠀ 人工智能的強項在於大數據分析而在數據與數據複雜性不斷增長的情況下，傳統電腦的運算能力面臨越來越大的壓力，但隨著量子電腦的出現量子運算的平行性能夠幫助AI更快速的比對數據間的差異與整合各項數據，這樣不僅排解原本的運算壓力更讓AI的學習能力更上一層樓。⠀ ⠀ 2️⃣RSA加密演算法：⠀ RSA加密演算法是一種非對稱加密演算法，基礎的加密原理是運用極大整數質因數分解的難度造成電腦必須耗費巨額時間運算，而讓破解變得不可行藉此達到保密效果。但是RSA演算法本身具有週期性，而這種有週期性的問題正好是量子電腦擅長的領域。⠀ ⠀ 雖然目前的量子電腦還沒有足夠的能力破解RSA演算法，但難以保證在十年後RSA演算法還能繼續保護我們的資訊，且RSA的應用範圍相當廣泛，從社群媒體到軍事通訊都是它的應用範圍，若在沒有準備的情況下遭到破解，後果將難以設想。對此美國國家標準與技術研究院早在2012年就開始後量子加密專案，目的在於找出能夠對抗量子電腦的加密系統。⠀ ⠀ 3️⃣化學製藥與材料研發：⠀ 傳統電腦在模擬化學反應時，常常需要簡化電子間的強互動，避免資訊量過大導致傳統電腦無法運算，但在某些化學反應中，電子間的強互動卻是關注的重點之一，如果簡化便無法了解真實的化學反應造成模擬上的困難，其中高溫超導體材料、含金屬的酵素活性位點等等都是無法用傳統電腦模擬的。而量子電腦的運算能力能夠解決這樣的問題讓新藥和新材料的研發更加順利。⠀ ⠀ 4️⃣半導體產業面臨的問題：⠀ 隨著晶片研製越來越接近摩爾定律末期，半導體產業面臨了該如何處理發生在晶片上的量子效應、成本增長、晶片良率下降等問題，而目前半導體產業界目前的做法是導入EUV（極紫外光刻）技術，或者使用異質整合利用半導體技術將兩種不同的晶片垂直整合在一起。而現在量子電腦的出現也成了解決摩爾定律瓶頸的方案之一。⠀ ⠀ -⠀ ⠀ ❐世界各國對量子科技的投入⠀ 由於全世界對於量子領域的投入不是只有量子電腦，而是更全方位的投入量子加密技術、量子通訊、量子感測器等等量子科技，所以下面的內容與政策含括的將不只有量子電腦。⠀ ⠀ 🇺🇲美國：⠀ 隨著美中競爭越演越烈，量子電腦的研製也成為了中美競爭的新戰場。美國在2018年由能源部宣布要投入2.18億美元約新台幣65億在發展量子電腦軟硬體、量子新材料合成等等領域，並在同年通過一個量子電腦法案，將要在2023年前投入13億美元約新台幣400億，全力發展量子科技，美國議員拉馬爾·S·史密斯（Lamar Smith）也曾說過：「這是一場我們必須贏的比賽」徹底表現出美國在這場量子競賽的決心。⠀ ⠀ 🇨🇳中國：⠀ 作為美國最強而有力的競爭對手，中國在量子領域的投入也不遑多讓，中國除了九章量子電腦以外，還在2016年時發射了量子衛星墨子號，朝向量子通訊的研究方向前進，由於量子通訊本身不是依靠加密技術來保障資訊安全，而是利用量子的基本原理來保障安全，所以只要發展順利中國便可徹底解決資安問題。⠀ ⠀ 🇪🇺歐盟：⠀ 歐盟在2016年發布量子宣言，並在2018年正式啟動量子旗艦計畫，該計畫時間長達10年，預計投入10億歐元約新台幣350億，致力於發展量子通訊、量子計算、量子模擬等等項目，而此項計劃有四個目的，分別為提升歐盟量子工業競爭力使歐洲成為未來工業的領頭羊、擴大歐洲在量子領域研究、吸引新創業務與量子科技投資、期望量子科技能在能源、健康、安全、環境等領域的問題上提供更好的解決方案。⠀ ⠀ -⠀ ⠀ ❐台灣對量子電腦的規劃⠀ 由於台灣不像中美擁有大量資源能夠投資在量子產業中，因此政府希望能夠在量子產業鏈中扮演關鍵技術的提供者，藉由台灣目前半導體產業優勢發展量子晶片，並且結合產官學三方共同發展。⠀ ⠀ 而政府方面在2020年由科技部、經濟部、中央研究院跨部門成立國家量子隊，預計在5年內投入80億新台幣發展量子元件和物理、量子演算法、量子通訊與量子計算機。⠀ ⠀ 產業方面鴻海集團與中原大學合作量子電腦學分專班，也和台大物理系的Q-Hub實驗室合作，並舉辦營隊培養量子人才。學界方面則是有台大IBM量子中心，為全球第 7 個可以使用 IBM 量子電腦技術的地方，致力培養量子軟硬體人才。⠀ ⠀ -⠀ ⠀ ❐附錄⠀ 1️⃣富岳：⠀ 富士通與日本理化學研究所共同開發的超級電腦，為世界上最快的超級電腦。⠀ ⠀ 2️⃣非對稱加密：⠀ 簡單來說就是產出一對公鑰與私鑰，私鑰不能外流而公鑰可以交給任何一個人，那個人再透過公鑰將他想傳達的訊息加密回傳給你，而你就能夠利用私鑰進行解密讀取訊息。⠀ ⠀ 3️⃣摩爾定律：⠀ 主要是在描述積體電路每過18個月電晶體的數目就會成長一倍，即晶片效能將提升一倍。另外摩爾定律並非是某種科學定律，只是對於未來的推測。⠀ ⠀ 4️⃣量子疊加態：⠀ 粒子能夠同時存在不同的量子態，而必須要所有量子態疊加才能完整的描述粒子的狀況。⠀ ⠀ 5️⃣量子糾纏：⠀ 兩個或兩個以上的粒子形成的系統中，即使粒子間隔非常大仍然能夠互相影響的現象。

【@businessfocus.io】量子通信將超越5G、6G？習近平提出中國要加強發展量子科技 . 在中美科技戰的背景之下，國家主席習近平於16日表示，中國須充分了解量子科技發展的重要性與緊迫性，加強量子科技的發展策略謀劃和系統佈局，同時要保證對量子科技領域投入一定的資源和資金，以加速推動中國量子科技的發展，成為該領域先鋒。量子科技中的量子通信技術，可以在原理上確保非授權方不能複製與竊取量子信道內傳遞的信息，因此中國加快量子科技的發展，對促進高質量發展和保障國家安全有一定的重要作用。 . 據《新華社》報導，習近平在16日指出，世界正經歷百年來前所未有的大變局，而科技創新正式其中一關鍵變量。其中，量子科技近年來發展迅速，成為新一輪的科技革命和產業變革的先進領域。 . 習近平表示，總體來看，中國已具備在量子科技領域的科技實力和創新能力，但也存在不少短板，發展面臨多重挑戰。他強調，要系統總結中國量子科技發展的成功經驗，並借鑑國外的有益做法，深入分析研判該科技的發展大勢，找到中國量子科技發展的切入點和突破口，搶先爭取國際競爭制高點，構建發展新優勢。 . 什麽是量子科技？ . 量子科技革命催生量子計算、量子通信和量子測量等新興技術，其中，量子通信是保證信息傳輸安全的重要技術，在原理上確保非授權方不能複製與竊取量子信道內傳遞的信息。 . 至於量子通訊是否超越5G、6G通信？5G通信是指第五代移動通信協議，理論上5G網絡的下行速度可達10Gb/s，但其應用仍然是傳輸圖像、語音，只不過帶寬更高；而量子通信就是通過操控單個原子、電子或其他粒子，以看似違反常理的量子現象，比如量子糾纏態和量子疊加態，利用量子糾纏效應進行信息傳遞的一種新型的通訊方式，具有極高的通訊安全性，難以被侵入。 . 目前，國際社會均加大量子科技研發力度及投資，其中日本於2013年就計劃在未來10年投入400億日元研發量子信息技術；英國在2014年亦設立國家量子技術計劃，每年投資2.7億英鎊用於建立量子通信、傳感、成像和計算四大研發中心；歐盟於2016年就宣布預算以10億歐元投資於為期十年的量子技術旗艦計劃；而美國近十年來每年都投入約2億美元用於各細分領域研究。 . 據悉，目前量子技術發展分為兩方面，量子通信和量子計算。在量子計算方面，中國科技技術大學和清華大學等高校近來都在量子計算領域取得階段性成果。科技互聯網巨擘包括百度（NASDAQ: BIDU）、阿里巴巴（9988）、騰訊（700）、華為等也相繼推出量子計算研究計劃。百度和本源量子等公司在今年9月也先後發佈最新的量子計算雲平台，使普通用戶也能通過雲技術應用量子計算。 . 在量子通訊方面，中國此前也作出多項重大成果，例如世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」，實現了無中繼千公里量子保密通信。 . Text by BusinessFocus Editorial . #BF環球視野 . @businessfocus.io 瞭解更多商業財經資訊 .⠀ #money #investment #business #finance #life #startup #startups #management #company #expert