為什麼這篇量子電腦 原理 硬幣鄉民發文收入到精華區：因為在量子電腦 原理 硬幣這個討論話題中，有許多相關的文章在討論，這篇最有參考價值！作者wizardfizban (瘋法師)看板CFantasy標題[新聞] 下個世代運算工具，揭開量子...
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。」
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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。
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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」──
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推 IGuessSo : 超強運算量推翻一堆微觀世界定律 高等物理學家紛 05/15 10:50
→ IGuessSo : 紛爆炸 05/15 10:50
→ ttoy : 所以光腦啥時推出? 05/15 10:51
推 WLR : 以後巫師流會內建量子晶片嗎？ 05/15 10:53
推 WatsonChao : 不知人工智能AI,何時問世 05/15 10:55
→ wizardfizban: 光腦現在還不可能 我們沒法控制光子 05/15 10:57
推 darkbrigher : 這個一出來很多廠商都要倒了吧 05/15 11:02
→ darkbrigher : 我想跟現在CPU配其它硬體的模式不一樣... 05/15 11:03
推 power41 : 誰說做出來了 05/15 11:19
→ vdml : 量子元神表示: 05/15 11:33
→ vdml : 有做出來了啊 幾個Qbit的實驗機 可以丟case到雲端 05/15 11:34
→ vdml : 讓伺服器算 05/15 11:34
推 EQUP : 薛丁格的貓 電腦版 05/15 11:42
推 amadus1216 : 華夏小說描寫一定是科學家開發出用易經的陰陽 05/15 12:00
→ amadus1216 : 做為0跟1來運算，終於發明八卦電腦 05/15 12:01
推 KanoLoa : 現在比較普及電腦科學知識之後 陰陽電腦智障文少很 05/15 12:20
→ KanoLoa : 多 05/15 12:20
推 efkfkp : 絕對零度不是-273好嗎？小數點差兩位跟全錯有啥不同 05/15 12:27
→ efkfkp : = = 05/15 12:27
推 happo529 : 要開始穿回過去研發量子電腦統一世界了嗎 05/15 12:42
推 huhu12301231: 認真魔人= = 05/15 13:11
推 rltc : 新書名已想好：帶著量子電腦到異界 05/15 13:24
推 bobyhsu : 認真魔人== 科普性質的東西是在計較什麼 05/15 13:30
→ bobyhsu : 怎麼不說絕對零度只存在理論中，只可逼近不可到達? 05/15 13:30
→ darkbrigher : 照某樓邏輯圓周率也不能拿來用 因為根本數不完 05/15 13:38
推 rmow : 倒背圓周率 05/15 13:49
推 wannayiff : 我想像的是成本和人機交互的人性化仍然不能解決 於 05/15 14:38
→ wannayiff : 是透過與(大幅縮減了體積的)舊電腦交互 以雲主機供 05/15 14:38
→ wannayiff : 大量用戶共用 用數量解決效能沒有發揮到極致的浪費 05/15 14:38
→ wannayiff : 和不穩定性 功能依舊交由高成本人才開發 可能的確 05/15 14:38
→ wannayiff : 還要再十年左右才能普及開來 05/15 14:38
→ wannayiff : (非專業唬洨一下 拜託講錯不要笑 05/15 14:39
推 efkfkp : 好笑欸XD要科普可不可以專業點？自己goo一下超流體 05/15 14:45
→ efkfkp : ，從4K到絕對零度之間，許多物質的物理性質都會出現 05/15 14:45
→ efkfkp : 變化，扯π值救援幹嘛，差1mk物理性質就就差很多， 05/15 14:45
→ efkfkp : 怎麼會把-273當作絕對零度的近似值？照你這樣講，太 05/15 14:45
→ efkfkp : 陽表面跟太陽中心的溫度不也差不多科學記號差一點點 05/15 14:45
→ efkfkp : 而已XD 05/15 14:45
推 huhu12301231: goo是什麼google嗎 差三個字母 我看不懂 05/15 16:05
推 jerry78424 : 我沒搞錯的話，量子電腦的優勢並不是單純的速度快 05/15 16:30
→ jerry78424 : 是在解決某些特定問題時使用量子演算法能降低複雜度 05/15 16:31
→ jerry78424 : 如果需要解決的問題沒有量子演算法，可能效能會很差 05/15 16:33
→ DiAbLoE : 如果把alphago那樣的軟體丟去量子電腦自我複製成長 05/15 16:36
→ DiAbLoE : 那成長速度真的要告別這龜速時空 05/15 16:37
推 Schottky : 問題是軟體不能直接拿過來用，根本不相容 05/15 16:42
→ Schottky : 我想到以前老闆要求把 C 語言程式移植到 FPGA 上 05/15 16:44
→ darkbrigher : 不是有人在說中文適合複雜架構 那等商用化就能看看 05/15 16:49
推 enjoytbook : 要重來...天啊 05/15 17:05
推 kira925 : alphago根本套不上去 05/15 17:43
推 a2935373 : 量子電腦以運算速度而言是慢到靠北(跟現代電腦比) 05/15 18:27
→ a2935373 : 強大的地方是他可以靠疊加方式解出以指數成長的答 05/15 18:29
→ a2935373 : 案 05/15 18:29
推 xobear : 大眾對量子電腦有很多誤解，有興趣可以看知乎這篇 05/15 18:47
推 bill1992 : 自我複製成長也是看演算法的又不是會一直進化 05/15 21:10
→ DiAbLoE : 當然要重寫而不是把舊的丟進去阿 重點是在估值跟MCT 05/15 21:40
→ DiAbLoE : S之上的價值網路 可以藉由量子特性達成比傳統電腦更 05/15 21:41
→ DiAbLoE : 爆炸性的完善 05/15 21:42
→ DiAbLoE : 進化是以為在丟神奇寶貝養嗎 lol 05/15 21:48
推 power41 : 才幾qubit 那還不算真的量子電腦 05/16 00:22
推 aegis43210 : 日本的富士通論壇有說目前的量子退火演算法可支援10 05/16 01:51
→ aegis43210 : 00bits的量子運算，所以現在要攻克的難關只剩三個: 05/16 01:51
→ aegis43210 : 散熱設備、常溫超導體、錯誤率 05/16 01:51
推 onetear : 在你按下量子電腦開關之前 它處於開機與未開機中間 05/16 08:01
推 RIFF : 推 xobear的link 05/16 18:11
→ saranggeyo : 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
推 ETTom : 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
→ ETTom : 最後，出於自我保護，我將在知乎永久封筆 XDD 05/18 12:19