量子科技會否超越人工智能?
科技記者有句老話:你可以準確解釋量子物理,或者用大眾易明的方式解釋量子,但兩者同時做到卻很難。原因是量子力學本身就十分複雜且帶有理論色彩,涉及微小粒子以奇怪的方式運作,這種異常行為開啟了全新科學力量的可能性。
量子科技的高深莫測,可能是它未能像現時科技界的焦點——人工智能(AI)般成為「巨星」的原因之一。儘管近年微軟、谷歌等科技巨頭不斷發布重大量子相關消息,量子科技仍主要被視為硬件領域的發展,例如量子感應器和量子電腦,而AI則偏重軟件層面,需依靠硬件運行。
將量子與AI結合,或許未來能誕生一種比現有科技更強大的技術,但正如研究機構Forresters新興科技副總裁Brian Hopkins所言,這仍是一個「可能」,因為目前的實驗雖有希望,但需要更強大的量子電腦和創新研究,才能有效應用量子效應於AI。
根據市場研究機構麥肯錫,量子產業在2025年估值可達970億美元,而AI的市場價值則預計達數萬億美元。不過兩者都面對過度炒作和泡沫風險。Hopkins笑言,量子計算曾是最被炒作的技術,直到AI熱潮興起。近期分析師警告部分量子股票可能下跌62%,而AI泡沫的聲音也越來越大。
量子和AI還有一個共通點——錯誤。現時生成式AI工具的「幻覺」現象已廣為人知,但量子計算面對的是另一種錯誤,因為量子粒子所需的運作狀態極為脆弱,任何光線或噪音的微小變化都能造成干擾。維持這種環境極為困難,甚至特斯拉創辦人Elon Musk建議量子電腦最佳運作地點是月球永恆陰影的隕石坑。
量子電腦形態與傳統電腦截然不同,沒有固定設計藍圖,目前多數體積龐大,存在實驗室中,外型有如水母。它們需要極低溫和激光技術,絕非家用或隨身裝置。研究人員發現利用合成鑽石製造量子比特(量子電腦的基本單位)可令設備更接近室溫運作,豪華珠寶品牌De Beers旗下的Element 6公司於2020年推出全球首款量子級鑽石,並與亞馬遜雲服務合作優化未來量子機網絡。
目前全球約有200台量子電腦(中國未公開數量),但專家對其潛力充滿期望。量子公司Quantinuum CEO Rajeeb Hazra認為,量子計算的應用規模與AI不相上下甚至更大。英國量子專家Sir Peter Knight指,量子電腦能在幾秒內完成超級電腦需用宇宙年齡才能計算的問題。
未來量子科技可能在醫療領域帶來革命。量子電腦能迅速計算無數分子組合,助研新藥,縮短目前需多年時間的研發流程。2024年12月,谷歌推出量子晶片Willow,聲稱5分鐘可解決當前最快超級電腦需用10千兆年才能完成的問題。Hazra表示,這將推動個人化用藥,根據個人體質定制最有效藥物。
量子技術還可改進化學製程,如更高效生產化肥,對全球農業有巨大助益。量子感應器已應用於原子鐘,2019年諾丁漢大學利用該技術製造出大小如自行車頭盔的裝置,成功進行無創兒童腦部掃描,有助研究認知發展。
2023年,倫敦帝國學院試驗一種「量子指南針」作為GPS替代方案,用於地鐵系統。GPS在地下無法使用,而量子導航能精確追蹤地面及地下物體位置,具備抗干擾能力。英國國家量子計算中心主任Michael Cuthbert指,英國經濟每日依賴GPS達10億英鎊,量子時鐘和陀螺儀能防止導航系統遭干擾。
英國國家電網也投資量子研究,探索如何在需求波動時最大限度調配發電資源,避免停電。空中巴士與英國量子企業IonQ合作,試驗量子算法優化飛機貨物裝載,節省因重心偏移而增加的燃料消耗。
不過,量子科技同時帶來安全隱憂。現有加密技術將來可能被量子電腦以極速破解,令個人及國家機密曝光。各國正蒐集加密數據,等待量子技術成熟後解密。英國薩里大學網絡安全專家Alan Woodward稱此為「先收集,後解密」。他強調需立刻推行抗量子加密技術。這一時刻被稱為「Q日」,預計約於2030年前後到來。
蘋果及加密訊息平台Signal已推出抗量子加密密鑰,但無法追溯現有數據。前英國情報局GCHQ密碼設計主管Daniel Shiu透露,中國國家支持的網絡攻擊已致大量英國公民數據被盜,並被保存等待量子解密。
編輯評論:量子科技與AI的未來競賽與融合
量子科技與人工智能這兩大前沿領域正處於科技變革的風口浪尖,兩者既互為競爭對手,又有極大融合潛能。本文清晰描繪出量子科技的複雜性和發展挑戰,尤其是其對硬件環境的極高要求,與AI軟件的靈活性形成鮮明對比。這種差異在短期內限制了量子科技的普及,但同時也促使科研人員探索創新材料和結構,例如合成鑽石量子比特,為未來實用化鋪路。
量子計算解決超大規模組合問題的能力,對醫藥研發、化學製程、精密導航和能源管理等領域都具革命性意義。這不僅是科技的突破,更可能引發產業和經濟的深刻變革。然而,隨著技術進步,安全風險也隨之升高,特別是對現有加密體系的威脅,提醒我們在科技發展的同時必須同步強化資訊安全和政策制定。
值得注意的是,量子科技和AI的真正價值,或許不在於單獨的技術突破,而在於兩者如何結合,發展出全新型態的智能系統。這種系統能夠克服現有AI在計算能力上的瓶頸,實現更複雜、更高效的數據處理和決策支持。未來的科技競賽,不僅是硬件與軟件的對決,更是跨學科融合和創新的較量。
香港作為亞洲科技重鎮,應密切關注量子科技的最新進展,積極培養相關人才和技術研發能力,並在政策層面做好前瞻部署。只有這樣,才能在全球科技競爭中搶佔先機,推動本地產業升級,打造真正的智慧未來。
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