美國超級英雄電影中,常提到的量子領域,量子糾纏,感覺虛幻的世界,在真實世界,應用已經開始出現,量子電腦技術由美國領先,中國則掌握量子通信,專家比喻就像矛與盾,接下來量子運算技術的勝利者將主宰全局
美國超級英雄電影蟻人,劇中男主角體積縮小到,掉進不受時間和空間限制的量子領域,這個接觸讓他與黃蜂女之間,後來發生思緒相互感應的量子糾纏。
連最新上映由林依晨、柯震東主演的的愛情電影,也搭上量子糾纏的話題,女主角一想念就會打噴嚏。
可以看到越來越多戲劇和量子搭上邊,也因此有人,把量子糾纏,認為就是心有靈犀一點通的心電感應。
甚至在醫學上,有人開始研究,量子糾纏和醫學的關係,高雄醫學大學退休教授許心華,就投入研究意念對生理的影響。
自然醫學博士許心華:「意識形成疾病,牙周病的人,他的意識、他的行為,都是攻擊性不夠,就是積極度不夠,還有沒有自信,量子力學受到重視,可是量子醫學呢?還是剛剛起步。」
站在物理學的角度,所謂量子糾纏就是兩個粒子糾纏在一起,一旦被分開到天邊,一個地方發生了什麼事情,另一個地方瞬間就會同步改變,之間信息的傳遞,遠遠超過光速。
台大-IBM量子電腦中心主任張慶瑞:「他最簡單的講法,其實就是像有一首歌叫什麼,你儂我儂,他其實就說,你泥中有我,我泥中有你,所謂的糾纏態,簡單來講就是,原來兩個量子態是獨立的,你把他混在一起以後,它就不是原來的態,它是一個新的狀態,這個新的狀態裡面,就有原來兩個的性質,然後再做混和疊層,兩個原子的糾纏態,基本上跟兩個原子本身的性質,是不一樣的,它出現了一個新的狀態,那這個狀態就糾纏在一起,你把它離的再遠,它基本上都知道對方的存在,這也是愛因斯坦當初不太相信的原因。」
量子糾纏的特性,目前已經應用在量子通信以及量子電腦上頭,現階段中 美兩國各自領先,中國大陸將全球首顆量子科學實驗衛星墨子號,已經成功利用量子糾纏的無中繼千公里級量子保密通信,確保即使在衛星被攻擊,遭控制的極端情況下,依然能實現安全的量子保密通信。
台大-IBM量子電腦中心主任張慶瑞:「利用墨子號做中繼站,證明了,北京跟維也納,確實可以用這樣子的方式,讓兩個光子糾纏在一起,然後也可以瞬間地去了解ㄧ些事情,這個是被驗證,所以現在大部分的人相信,糾纏是存在的,這個在量子通信上的運用,其實在量子電腦,真正為什麼有這麼大的功能,大家認為 也是因為糾纏。我們在量子電腦,像IBM現在他其實是讓53個量子位元糾纏在一起。」
在美國,包括IBM、微軟、Google、Intel,正發展全方位量子電腦,這項技術被視為是半導體發明後,電腦運算技術最大突破,和目前電腦的差別,現在需要花上一萬年處理的任務,量子電腦200秒就可以完成。舉例來說,如果想在迷宮裡尋找出口,古典電腦只能一條路一條路地去嘗試,但量子電腦可以產生分身,一次就找到出口,一旦發展成熟,全世界的密碼將被破解,加密貨幣也將因此消失。
台大-IBM量子電腦中心主任張慶瑞:「準商業化行為的,仍然只有IBM,它現在有15台量子電腦,放在網路上,讓全世界的人使用,現在大概有20萬個使用者,很多人現在對量子電腦,要不然就是期待太高,要不然就是認為它還早,可是實際上它是在緩慢地往前走,ㄧ般的人認知大概還有5~10年的時間,才會慢慢地看到所謂的量子,在少數的領域出現有用途的地方,那大概在15~20年之間,它會出現叫作量子優勢。」
量子運算技術的成敗,將像二次世界大戰後,美國人掌握半導體一樣,勝利者將主宰全局,因此除了美中,歐盟在2018年正式啟動了量子旗艦計畫,日本在同年也提出,量子飛躍旗艦計畫,儼然成為科學家的世界大戰。
在商用領域,不久的將來,也可望帶來全面性的影響,從新藥材研發、生物醫學、金融科技、交通控制、人工智慧、複雜工程系統設計等,台灣想靠發展量子運算的軟體走出一條路,就要開始跟各個領域結合,是否能如蟻人中預言,下一個淘金熱在量子技術,也許很快就會看到。
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