【大紀元3月16日訊】（大紀元記者林節綜合編譯報導）想像口袋中裝著超高速電腦是什麼樣子？「量子電腦」（Quantum Computer)有着比現在傳統電腦强大許多倍的計算能力。至今理論研究已日趨完善，然而目前世界上還沒有真正意義上的量子電腦，換句話說，可以實用量產的系統還未出現。今年2月中旬，加拿大一家新成立的公司宣稱推出全球第一台商用量子電腦，引起專家學者的質疑和議論。 也不禁令人遐想，量子電腦的時代提前來臨了嗎？

量子電腦是根據原子或原子核所具有的量子學特性來工作，運用量子資訊學，基於量子效應構建的一個完全以量子位（量子比特）為基礎的電腦。位於溫哥華的D-Wave公司宣稱，該公司以量子學原理所研發出的電腦將比當今世上最優質電腦的作業系統快出許多倍來。 這台名為「Orion」(獵户座)的電腦，使用傳統的平版印刷術，搭配核心的一塊超低温、超導鈮芯片，可處理16個量子位(qubit)。核心晶片必須冷却至接近絶對零度(-273.15℃)，以便其計算過程中維持量子狀態。

該公司表示，這台量子電腦可同時進行六萬四千個運算程式。根據量子學定律，在電路圖所流動的數位位元可能代表的是0也可能是1，量子電腦有辦法應付處理大量且更複雜的電腦指令。該公司的執行長賀伯‧馬丁（Herb Martin）表示， 某些不同種類的問題是無法用數位電腦解決的。數位電腦很適於跑程式，量子電腦則對於應付大量不同的可變因素很在行。

D-Wave 公司聲稱其於2月13日展示的量子電腦原型是全球第一台商用電腦，內裝有可以執行16量子位（ qubits）的量子晶片。該公司計畫在未來的18個月內，於2007年底將速度提昇到32 qubits， 於2008年將速度提昇到512 qubits到1024 qubits，並開始提供商業租用。

量子電腦的外型長的如何？當前它的原型和大型的電冰箱一樣大，溫度更低。因為它所使用的超導體電路必須冷凍保存，以便大量的運算程式能夠順利進行。

量子電腦有什麼用途呢？

賀伯‧馬丁表示，人類可以使用量子電腦來設計基因藥物。(每個人體細胞有3億個「基本成對數DNA」 或者是著名DNA双螺旋結構的”梯”)；企業也可以用量子電腦來管理他們的產物供需鏈。馬丁說：「想想看，倘若某家公司有40個工廠並生產了一百萬不同的零件，那麼需要記錄的事務可就不少了。」

量子電腦亦可被用於維護安全。由於911事件，許多各國政府及公司都紛紛重視生物統計學，建立了大量有關他們欲追蹤對象的圖片、指紋以及其他多樣種類方法的資料庫。恐怖份子名單上的人，即使能安全地通過海關檢查。藉由量子電腦基本上能夠快速地藉由先前已由安全局輸入的龐大資料庫中來再次校對是否對方為恐怖份子。

馬丁表示，該產品的推出證明量子電腦商業化這個技術的概念。 D-Wave的潛在客戶是商業界。 商業界人士不在乎這個技術如何可行，只要能解決他們複雜的商業模式。商業用途的電腦不需要太花俏的技術細節。事實上，D-Wave的電腦是一台混血機種，使用傳統數位電腦，搭配量子晶片做為加速器或者副處理器（co-processor)。後端是一台機架式電腦（rack-mounted PC)搭配處理器。主要的部分是這顆量子晶片，由鈮鋁超導材質製成，冷凍儲存在氦液桶中。量子電腦之所以能達到高速運算是因為他的基本資料單位為量子位（qubits），可以同時處理0和1，並快速處理所有的量子位（qubits）。目前我們使用的數位電腦計算一次只能處理一個資料位元（data bit）。

大多數的工程師都認為量子電腦的技術還有一段遙遠的路要走。實用的量子電腦至少還要十年以上的時間才會問世才對。D-Wave公司於今年2月13日發表這台量子電腦原型，是透過網路連結的方式線上發表，更加引起專家學者質疑其真實性。美國宇航局（NASA）位於加州Pasadena的Jet Propulsion實驗室的工程師Alan Kleinsasser於3月7日公開承認他們確曾為D-Wave量身訂製一顆特別的量子晶片。對於NASA的 Microdevices 實驗室（隸屬於Jet Propulsion實驗室）工程師來說，接受客戶委託開發超導體線路晶片是一件很平常的事。他們也曾接受委託替紐約的Hypres Inc設計晶片，也曾替歐洲太空局（European Space Agency） 的赫瑟爾（Herschel）任務製造太空船設備。

量子電腦是否真如D-Wave所言不久後就會在現實生活中上演了呢?大多數的知名電腦公司對此感到質疑。另有專家認為，如果真能有這樣一台實用的量子系統，特別在財務系統的加解密還很脆弱的此時，這將是一項重要的技術突破。但專家同時認為，像D-Wave這樣的小公司若真擁有這樣的技術一定會積極發展，在他們獲得技術解決方案的5-8年內，很可能被重量級的技術先驅如Intel和IBM網羅。

利用量子電腦來「開創電腦新紀元」是世界上許多實驗室熱情追逐的夢想。D-Wave公司利用量子晶片和傳統電腦結合以達到其商業化的用途，雖然離學術上的專業還有一段距離，但似乎預告量子時代提前來臨的可能性。多數分析家表示，目前量子電腦的關鍵問題在對微觀量子態的操縱困難。也許將來人類會發現一種全新的設計、全新的材料， 就像半導體材料對於電子計算機的發展一様。

資料來源：ABC News, IDG News Services

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