量子科技的衝擊可能超越 AI：Q-day 倒數，真正的科技地震還沒開始
未來科技產業的兩大新星：量子科技與人工智慧，若以現在的市場熱度來看，似乎有著冬天與夏天的巨大區別，然而，同樣潛力無窮的量子技術，為什麼市場關注度卻遠遠被 AI 甩在身後呢？
英國 BBC 資深科技記者 Zoe Kleinman 認為，以單純面向大眾的宣傳與曝光來說，若想要清楚解釋「量子科技」是什麼，不是得力求精確並使用複雜的語言，就是要用最簡單，可是卻無法涵蓋完整內容的方式讓人聽懂，兩種方法之間幾乎沒有平衡點。
因此，儘管像微軟、Google 等科技巨頭，近期不斷在量子領域發表重大進展，但是其市場熱度卻仍無法追上人工智慧。換句話說，量子科技本身的複雜性，嚴重干擾了外界對它的認知。
量子科技「也許有」發展潛力
本質上，量子力學是物理學其中一條分支，不僅奇特且概念極難理解，甚至還有一部分單純僅有理論。若採納科技界的廣泛定義，外界或許可以把量子技術視為硬體層面的發展，而 AI 則偏向軟體層面。
市場研究公司 Forrester 新興技術首席分析師 Brian Hopkins 指出，如果可以把量子科技跟人工智慧進行結合，人類未來「也許」會創造出史上最強大的技術，然而關鍵字就是「也許」。
Brian Hopkins 說，量子科技確實具備發展潛力，各種初步實驗都能展現出它的美好前景，但是反過來說，這也表明人類需要更強大的量子電腦，配合更多的創新研究，才能有效將量子技術應用於 AI。
市場炒作與泡沫化的巨大陰影
雖然量子科技與 AI 的市場熱度有著天壤之別，不過有件事情卻十分確定，那就是兩者產值都很驚人。根據管理諮詢公司 McKinsey 預測，2035 年量子科技領域的市場規模，預計將可達到 970 億美元，至於 AI 則上看數兆。
然而，量子科技與 AI 卻也面臨相同挑戰，包括看不見盡頭的市場炒作，以及隨時發生泡沫化的巨大陰影。
Brian Hopkins 直言，其實在 AI 熱潮出現之前，他一直認為量子運算是外界炒作最兇的技術。在過去亦有分析師警告，部分量子科技相關股票可能會出現崩跌，近來關於 AI 泡沫化的議題也日漸高漲。
連 AI 都有幻覺，量子也非完美
除了外界對市場前景的隱憂，量子技術跟 AI 還有另一項共同點。
時至今日，許多人都明白 AI 工具經常產生「幻覺」，並且給予使用者錯誤回饋，而量子科技也被限制於類似問題。
由於量子本身太過脆弱，環境中最輕微的改變，例如光線、噪音等，全都可能干擾量子運算，進而產生錯誤的結果。特斯拉執行長馬斯克就曾突發奇想指出，應該把量子電腦放到「月球上的陰暗隕石坑」中運作，因為只有在如此純粹的環境中，才能維持量子運算輸出的穩定。
造價昂貴又數量稀少的「電腦」
雖然量子電腦仍被稱為一種「電腦」，但它跟傳統的運算硬體其實完全不同，既沒有標準設計圖，而且體積非常巨大，還需要極低的溫度與雷射輔助才能操作，並非不是一般人經常能見到、碰到的東西。
此外，當代量子電腦的造價也十分昂貴，尤其是當研究人員發現，若使用人造鑽石製造「量子位元」（qubits），即量子電腦的基礎單元時，可以使其在更接近室溫的環境下運作，進一步抬高了量子運算的身價。
據傳，奢華珠寶商戴比爾斯（De Beers）旗下子公司 Element Six，已經與亞馬遜 AWS 展開合作，投入開發未來用於量子運算機器的人造鑽石。
然而無論是哪一種量子電腦，這些機器目前都還處於起步階段。
量子技術究竟如何改變世界？
在成本高昂、技術仍待突破、物理限制極多的情況下，量子科技卻仍被某些人視為科技發展的曙光，尤其是那些早已投入相關領域的公司。
市場估值超過百億美元的量子運算企業 Quantinuum 執行長 Rajeeb Hazra 認為，量子運算勢必會衝擊民眾日常生活中的所有層面，因此，即便量子科技的應用規模不比 AI 高，至少也會跟 AI 平起平坐。
既然如此，量子電腦、量子運算甚至是量子科技，究竟能夠做出哪些巨大貢獻並改變世界呢？
以醫療保健領域而言，量子電腦未來能夠輕鬆篩選無數的分子組合，進一步協助人類開發出全新藥物，而這個過程目前使用傳統電腦仍需要數年時間。
回顧 2024 年 12 月，Google 發表了一款名為 Willow 的全新量子晶片，聲稱它可在 5 分鐘完成傳統超級電腦需數百年才能完成的運算。
Rajeeb Hazra 說，量子電腦驚人的運算效率，將可以為「個人化醫療」鋪路，未來民眾拿到的治療藥物，將不會再是標準處方，而是專門為了你的身體狀況量身打造；同樣的進化也會擴及其他情境，例如新型化學肥料的生產，為全球農民帶來巨大幫助。
從物理學到能源問題都能插手
而在物理學方面，利用量子力學原理進行極精確測量的「量子感測器」早已存在，並應用於更加準確的原子鐘；過去也有科學家透過量子力學，打造出能夠對患有癲癇等疾病的兒童，進行非侵入性大腦掃描的原型裝置。
在 2024 年，倫敦帝國學院的科學家於地鐵站內部，以量子力學為基礎，試驗了 GPS 衛星導航的替代方案，並將其稱為「量子羅盤」，希望藉此擺脫傳統 GPS 系統，必須仰賴衛星訊號且易遭物體阻擋、天氣干擾等限制的問題。
至於能源與物流方面，日前英國國家電網公司宣布積極投入量子研究，希望透過新興科技解決電力負載調度問題，最佳化數千個發電機的能源輸出，預防未來可能發生的停電。
航空業巨頭空中巴士也與英國量子企業 IonQ 合作，試驗基於量子科技的演算法，希望找到更有效的方案將貨物裝載至飛機，節省數千公斤的燃料消耗。
量子科技也是資安的雙面刃
從上述例子不難發現，人類掌握量子科技的未來，似乎看起來非常美好，但是水能載舟、亦能覆舟，量子技術假若遭到壞人運用，那麼全世界人類的資訊安全，很有可能會陷入重大危機。
科學家普遍認為，目前用於儲存各種資訊、資料所採取的加密手段，總有一天會遭到量子技術破解，畢竟量子電腦能夠以極短的時間，篩選每種可能的加密金鑰組合，直到數據被成功解密。
更加驚人的一點在於，全世界各國的有心人士似乎早已出手，不斷竊取各種加密數據，以便於未來的某一天能透過量子技術進行破解，這就是所謂的「先收割，後解密」（harvest now, decrypt later）。
英國薩里大學網路安全專家 Alan Woodward 教授直言，正由於量子運算對資安的威脅如此之高，以至於每個組織，每個企業，甚至於是每個人，全都必須從現在就開始，思考並採用「抗量子加密」的解決方案。
Q-day 很有可能就在 2030 年
透過量子電腦破解傳統加密方法的那天，被資安界稱為「Q-day」。Forrester 首席分析師 Brian Hopkins 認為，這一天很有可能就落在 2030 年，比大多數人預期來得更快。
有些將資訊安全視為第一要務的企業，比方說蘋果與通訊軟體 Signal，日前已經公開宣示採用「後量子加密金鑰」，希望藉此對抗量子運算造成的威脅；只不過，後量子加密金鑰仍無法應用於已經藉由傳統方式加密過的資料。
英國情報機構政府通訊總部（GCHQ）前主管 Daniel Shiu 向媒體坦言，大量英國公民的資料，全都已經在中國發起的國家級網路攻擊中遭到洩露。
Daniel Shiu 說，這些被外洩的數據正在被有心份子儲存起來，等待透過量子電腦、量子運算，進行解密與深入研究的那一天。
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＊本文開放合作夥伴轉載，參考資料：《BBC》、《Quantum Zeitgeist》，首圖來源：Google
（責任編輯：鄒家彥）