【智門受訪紀錄】黑天鵝學院：「量子電腦」是什麼和「古典電腦」有何差異？

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這次返台有幸去藍濤亞洲旗下的智門YT節目錄影，就來動筆留下文字紀錄（本篇文字紀錄更像是感慨，和影片內容不完全對應）．首先是量子商用化熱潮是2014-2016開始，由Regetti/IonQ/PsyQauntum等新創和Google/IBM/Microsoft等巨頭推動．這個時間軸比眾所週知的Google 量子霸權2019 早了一些，可以說在量子霸權炒熱整個行業的關注度以前，我會認為量子產業是關注度不足、可以厚積薄發的產業；不過2020以後量子成為Buzzowrd、泡沫Hype感開始愈發劇烈，尤其是在NISQ 時代想要建立商用場景、還有主要玩家宣告在2025年之前做到1000量子位元都非常擔心．外行人當然可以看熱鬧和相信量子計算神奇治百病、不影響內行人對產業進程的合理估計，不過過高期許和投資過熱都會讓產業泡沫．或許最終量子計算確實會成為我們這個世代的登月挑戰、於艱苦卓絕的硏發後於成熟，但是我實在難以想像中間會有多少屍體…

來談談不同時間尺度上難度不同的量子計算應用

首先是偉大的Shor 演算法是需要成千上萬顆Logical Qubit 才能運行得聖杯，雖然其可以摧毀當代重要得非對稱加密演算法(RSA 和橢圓加密)、讓銀行軍方和加密貨幣圈坐立難安，不過我會說這個偉大理想高機率不會在2035年之前發生、然後一定不會在2030年之前發生；其次是中等難度的量子化學，沒有上百顆Logical Qubit 我實在是不認為可以發現新電池材料、或是找到替代哈伯法制氨的新氮肥生產方法．我相信2030年之前這類中等難度的挑戰一定會有商業化成功的案例，只是大家不要太樂觀相信三年內就會有量子演算法改善全球暖化的胡扯．最後短期最有希望的應該就是最佳化問題（例如 量子金融），結合量子計算和古典計算的混合計算或許可以對於一些複雜系統研究產生助益（例如如何做城市交通規劃、如何用量子蒙地卡洛做模擬、如何用量子機器學習幫助資產配置股票定價等），這個子領域應該3年之內就會有商業應用，算是大家近期真的可以期待的部分。

量子冬天軟著陸劇本（歡迎搭配【翻譯思考】量子冬天：為何量子泡沫對科學有害）

這個議題我沒有在影片談到，不過思考過一段時間．在我來看要有幾個條件，首先是PsyQuantum （以及任何大型的量子計算新創）不能爆炸，如果它成為量子版本的壞血那整個領域都去了；其次就是美中冷戰格局下，雙方都繼續投入大量國家預算、將量子計算當作核武來透資；最後是硬體領域確實有所進展，不論是離子井還是超導體都要順利克服繁瑣的工程挑戰快速規模化（2025 就算沒有1000 qubit 也要有500）．如果這三個條件都能打達成那量子冬天就應該就不會是寒冬．

原文連結凝視奇點的物理學徒