量子電腦會否繼AI後成為另一個戰場

Dr Joseph Leung

近年各地政府均希望透過先進科技去提升管治、運算以致競爭能力, 以新加坡為例, 早前提出未來5年將投入近3億新加坡元發展量子科技 (Quantum Computing), 包括推出首台“新加坡製造”的量子電腦, 全球分得一杯“量子羹”。新加坡副總理王瑞傑提出成立第一個全國量子策略, 由新加坡國立研究基金會旗下的“研究、創新與企業2025計劃”資助2億9550萬新加坡元, 為期5年。

有研究指第一次量子科技革命運用了量子力學的基本原理, 改變了人們對於物質世界的觀點也擴散至各個科學與技術領域, 促成了電晶體、積體電路、雷射以及光電產業的發展。

第二次量子科技革命是科技再進化, 產業可以運用量子科技突破現狀, 追求更精密的設計與更高的效能, 應用的領域也大規模擴展至AI、電腦、通訊等; 故此, 近年各國開始投入大筆經費將量子科技列為國家發展的重點目標。目前主要16個國家已將量子科技列為國家發展戰略計畫, 總計共約投入246億美元的經費, 而且還在不斷加碼當中, 其中不少國家將自主開發量子電腦, 以及量子結合太空通信網路訂為KPI目標。

數位化和人工智慧反映了科技不同階段的進展, 而量子科技潛力巨大, 新加坡將做好準備善用它所帶來的價值。新加坡全國量子策略共分為四大方面, 其中一個是在新加坡設計和生產量子處理器, 相當於量子電腦的指揮中心。量子電腦運用物理原理進行運算, 速度比超級電腦快超過1億5000萬倍, 能在幾分鐘內完成原本需要幾萬年才能得出的運算結果。

據了解, 量子科技能夠運用在感測器, 測量時間、地形、位置、人體器官, 甚至人類思想等, 對新加坡而言, 有助於加強醫療界對精神和腦部疾病的瞭解, 進而研發治療方法。新加坡從2007年至今, 共投入4億新加坡元進行量子研究, 預計在3年內生產出試用原型,  現時量子科技研究在A*STAR、新加坡國立大學、南洋理工大學和新加坡科技設計大學委任首席研究員, 帶領研究團隊進行量子科研, 並計劃未來5年提供200份博士和碩士獎學金。

量子電腦挾著其強大數據速度和能力的潛能, 令全球科學界和產業界(Google, IBM, Microsoft, Intel 等)競相投入。在今日知識經濟和全球化競爭的時代, 運算能力即是國家和企業的競爭力, 因此量子電腦在近年頻頻被各國視為重點發展技術。

相比AI的爆發, 量子電腦、量子運算、量子技術所獲得的資源自然受到排擠; 然而, 從各科技巨頭的投入, 例如英特爾(Intel)、輝達(NVIDIA)等, 可以發現仍是不可忽視的項目; 而AI能否跟量子電腦能有更多的整合, 讓發展AI的同時, 也帶動量子技術的發展, 也許是可以觀測的短期目標。

據國家實驗研究院(NARLabs)掌握, 全球已有16個國家將「量子科技」列入國家發展戰略計畫, 面對虛擬未知的量子世界, 美國波士頓顧問公司(BCG)預測, 量子運算將會在2040年帶來8,500億美元的獲利。此外, 全球研調權威麥肯錫調查指出, 中國大陸在10年內, 取得5,161件量子研發專利, 遠遠超越美國的2,401件, 顯見量子爭霸的激烈, 量子科技將會持續百家爭鳴。