內容簡介
打開薛丁格的盒子
展開量子革命
以量子物理為基礎的電腦,將會改變世界嗎?
撰文/貝克(Adam Becker)
翻譯/張明哲
在美國舊金山灣東南沿岸附近某個辦公園區,一棟低矮建築物內,一組白色罐狀容器沐浴在藍光下。這些罐子裝著蝕刻了超導電路的晶片,並且全部都裝在一組像吊燈那樣的金色結構上,再透過液態氦與液態氮冷卻。這些超導晶片是在隔壁無塵室中製造的,身穿白色防護服的人員,操作房間大的機器、通風櫃以及酸洗槽。這座設施,包含晶片、冷凍槽、無塵室,以及大樓後方龐大的液態氮儲存設備,全都是為了一個夢想:量子電腦(quantum computer)。
這裡是美國加州量子計算公司 Rigetti Computing 的主要製造廠;每一個冷凍槽中都裝置一枚 Rigetti 最先進的量子處理單元。量子電腦專家期待未來某一天,量子電腦在執行特定計算時,能比我們身邊所有傳統電腦快上幾個數量級。Rigetti 的執行長庫卡尼(Subodh Kulkarni)對我說:「現在談論的量子計算(quantum computing),是指在非常非常小的能量消耗下,實現百萬倍甚至十億倍的計算速度。這正是量子計算的迷人之處。我們有潛力解決當今無法解決的難題。」
期待量子計算能獲取可觀效益的機構組織,現在有十多家,Rigetti 只是其中之一。在過去 20 年,像 Rigetti 這樣的新創公司,以及 IBM 和 Google 等科技巨頭,都在量子計算領域投入鉅資。光是 2023 年,就投入 12 億美元(約 375 億台幣)。量子計算是全球各大學和政府研究單位的重點研究項目。大家都在追逐這個夢想,只不過夢想的細節會因人而異。投顧公司和其他矽谷投資客拍胸脯保證量子計算會加速人工智慧,反之亦然,但量子計算專家對這些說法並不買帳。庫卡尼和其他人則認為,量子電腦將澈底革新藥物開發、天氣預報和金融產業。各國政府也寄望量子電腦可以破解迄今無法破解的密碼⋯⋯
產品目錄
要推動量子電腦的進展,就宛如打開那個關著薛丁格貓的神秘盒子。調控著牠既活又死的比例,便可發揮量子電腦同時探索無窮多種可能的威力,但這也伴隨著巨大的技術挑戰。科學家正在摸索量子物理的法則,克服極其嚴苛的物理限制。實用的量子電腦將逐步走入我們的生活,開啟全新的量子計算時代。
封面設計:李婉琪
6 總編輯的話 探索南極大冒險――不是地球,是月球! 文/孫維新
8 科學人觀點 文/曾志朗
12 科學人新聞 城市養出最強入侵種|抱著機器人,讓你心跳加速?|瀑布上的垂直大遷徙|高智商者的憂鬱量表失準?|500 年一次黑猩猩內戰|自行修復的安全帽|音樂讓你的眼睛也舞動
23 機器思維 印度人工智慧之父:雷迪 文/林一平
28 科學棋談 加速阿波羅 8 號的詐術 文/張瑞棋
29 AI先行 讓 70 歲的盲人,每天醒來仍有新夢想 文/李慕約
30 特別報導 唐獎,為人類找尋生存解藥 文/徐湘芸
36 物理學 打開薛丁格的盒子,展開量子革命 文/貝克(Adam Becker)
48 物理學 量子計算的終極夢想 文/梅拉里(Zeeya Merali)
58 物理學 撥開量子迷霧――量子科技與它的「萊特兄弟時刻」 文/施奇廷
64 生態學 不蚌了?淡水蚌全員消失中 文/昆齊格(Robert Kunzig)
78 重返月球 闊別半世紀的登月競賽 文/德瑞克(Nadia Drake)
84 重返月球 太陽系的時空膠囊:月球 文/安德魯斯(Robin George Andrews)
88 重返月球 地球太亮了,去月球看宇宙 文/郝立特(Joseph Howlett)
94 重返月球 月球上的核電廠 文/安德魯斯(Robin George Andrews)
104 健康與科學 減重新藥,減脂不減肌 文/尤姆沙奇安(Lori Youmshajekian)
106 教養好科學 從決裂到和解,如何修復親子關係 文/科爾曼(Joshua Coleman)
110 攸關心智 你會怕癢?這可能與神經系統有關 文/基爾特尼(Konstantina Kilteni)
112 圖表會說話 量子電腦爭霸戰 文/莫斯柯維茨(Clara Moskowitz) 繪圖/吉利蘭(Ben Gilliland)、霍布斯(Amanda Hobbs)
114 不懂就問科學人 你其實每天都吞下兩公升鼻涕! 講者/張智銘
116 知識搖籃 超越 0 與 1 的運算革命 文/黃貞祥
118 科學人選書 量子沒有極限:啟動運算新紀元 整理/葉洹君
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