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量子運算會比AI更強大嗎?專家解析未來科技趨勢

當全球科技焦點緊盯AI發展之際,量子運算正悄然建構次世代科技版圖。這項結合量子力學原理的前沿技術,究竟能否超越人工智慧的影響力?本文帶你深入探討量子運算的實際應用場景與未來潛力。

現代量子電腦內部結構示意圖

各位科技迷應該都有同感——要解釋清楚量子運算原理,簡直比登天還難!這種操作在亞原子級別的技術,讓粒子呈現違反直覺的特殊狀態,卻也開啟了全新的科技可能性。相較於當紅炸子雞AI,量子運算雖然較少出現在大眾視野,但業內專家認為其潛力可能更勝一籌。

簡單來區分兩者特性:量子運算主要體現在硬體裝置如感測器與特殊電腦,而AI則是建立在軟體架構上(當然需要硬體支援運作)。若將兩者結合,或許將創造出超越現有想像的超級科技,只是這個「或許」還需要相當程度的技術突破——知名科技分析機構Forrester副總裁Brian Hopkins就強調:「現有實驗顯示量子應用充滿希望,但前提是需要更強大的量子電腦與持續的研究突破。」

從產業價值觀察,McKinsey預估2025年量子產業市值將達970億美元,而AI產值則是數兆美元規模。但兩者同樣面臨炒作泡沫化的風險,Hopkins打趣道:「在AI狂熱出現前,我原以為量子運算已是史上最被炒作的科技。」

醫療人員分析分子結構示意圖

量子與AI還有個共同問題:錯誤率。當我們逐漸習慣生成式AI的「幻覺」現象時,量子系統則因運作環境的極端敏感而產生不同類型的錯誤。SpaceX執行長馬斯克甚至戲稱量子電腦最適合運作在「月球永久陰影坑洞」中,現行量子電腦不僅體積龐大,還需要攝氏零下273度的超低溫環境與雷射設備維持運作。

最新技術進展顯示,採用人工鑽石製作量子位元(qubit),居然能讓量子電腦在接近室溫環境下運作!奢侈品牌De Beers旗下公司Element 6在2020年就推出全球首款通用量子級鑽石,並與Amazon Web Services合作優化未來量子網路所需的合成鑽石。

現階段全球約有200台量子電腦(中國未公開具體數量),企業卻已開始描繪宏偉藍圖。量子新創公司Quantinuum執行長Rajeeb Hazra大膽預測:「未來消費者生活的每個面向都會接觸到量子運算技術,其應用規模即便不超越AI也會與之相當。」英國頂尖量子專家Peter Knight教授更強調:「現行超級電腦需宇宙年齡才能完成的運算,量子電腦可能在幾秒內搞定。」

量子技術最被看好的應用領域當屬醫療革命,未來可能瞬間運算出數百萬種分子組合,大幅縮減新藥研發時程。Hazra更預測這將實現「個人化藥物治療」,根據每個人體質特徵精準配藥。此外在農業領域,量子計算能找出更高效的肥料製造方式;量子感測器則已實際應用在腦部掃描技術,解決傳統儀器需病患完全靜止的限制。

台北捷運測試量子導航系統

去年倫敦帝國學院在地下鐵測試的「量子羅盤」引發注目,這種不需衛星訊號的定位技術,能在地下或任何GPS失效環境精準運作。英國國家量子運算中心主任Michael Cuthbert博士指出:「全國每日經濟活動有10億英鎊依賴定位系統,量子時鐘與陀螺儀能強化關鍵導航系統的抗干擾能力。」

國外電力公司正研究用量子技術優化「負載調配」,即時平衡各種能源發電機組的輸出。Airbus也與英國量子公司IonQ合作測試裝載演算法,避免飛機因重心偏差多耗數千公斤燃油。

最後要提醒資安隱憂:現行加密技術遲早會被量子運算攻破!各國情報單位早已開始「預先收割」加密資料,等待未來可解密時機。英國密碼學專家Alan Woodward教授警告:「當真正可運作的量子電腦問世(業界稱為Q-day,可能落在2030年),現有公鑰加密將全面失效。」Apple與Signal雖已推出抗量子加密技術,但傳統加密資料仍無法升級防護,這將是未來十年最重要的資安挑戰。

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