輝達和Google合作的量子計算是什麼？諾貝爾獎得主：金融、軍事都需要

延續至今的第二次量子革命，則是專注於量子的疊加與糾纏，試圖開闢出更高精度和計算能力的新時代。

有望最快實現的兩項應用

截至目前為止，這些成就都還屬於基礎研究，與一般人的關係甚遠。但在我看來，量子計算的應用，將在幾年內取得一些突破。

其中一項是量子密碼學，這對於當代的外交、軍事和金融服務都相當重要。

透過量子糾纏，相距很遠的兩地也能立刻共享祕密資訊。並且，由於量子狀態被測量時會改變，任何竊聽行為都會被發現。

想要實現這項應用，當前的量子儲存技術亟需改善。就我所見，並沒有什麼物理定律阻止我們開發出更好的量子儲存器。

這是我時常督促學生們努力的方向，也將是每個基礎研究單位應該考慮擁有的硬體設備。

此外，能源管理和電網優化，也是很好的應用例子。

電網需要管理多點的能源供應和需求，並瞬間找到平衡的方式來穩定電力供應。這是一個非常複雜的問題，但量子計算很適合解決這種挑戰。

我共同創辦的公司Pasqal推出了電網模擬器，嘗試用量子技術來改進電網的運作，法國國家電力公司（EDF）也即將投入使用。

量子計算更高效、低能耗

另一方面，我們對於計算的需求愈來愈高，傳統計算機會消耗大量電力，而量子計算機能以更低的能耗，達到更高效的計算能力，也是我相當看好的領域。

儘管完整的量子計算系統，可能需要超過百萬個量子比特（qubit，量子計算的基本單位），但透過數學家的創新方法，或許可以簡化成幾萬個量子比特就能解決問題。

量子計算的未來，可能會有多種解決方案，比如光子技術、中性原子技術和離子技術，各自都有其優勢和挑戰。

例如，光子技術很有趣，因為光子雖然難以封裝，但在傳遞訊息方面非常出色；而在其他情況下，離子或中性原子可能更適合。我們需要不同的技術來解決不同的需求。

預測一項基礎科學的應用並不容易，也許再等個5到10年，會有更具體的方向出現。

在此之前，想讓量子學從研究室走向一般工業，不僅需要優秀的物理學家、工程師，還需要全球範圍內的通力合作。近期的戰爭與疫情，也讓我看到大環境對科學進步的負面影響。

但是，對於量子學的應用，我仍樂觀地拭目以待。

畢竟在我年輕時，人們會問「為什麼你浪費時間研究這個？」現在我將近80歲，卻有愈來愈多人投身其中。若有生之年能看到量子的應用，也將是我的大幸。

（責任編輯：王儷華）