撰文：梁漢榮（香港城市大學商學院計算金融學及環球商業招生主任及副課程主任）

量子計算機不再是科幻電影的玩意，市場正期待谷歌即將推出的一款超級量子計算機。資料指出，它是世界上第一台可以超越傳統電腦速度極限的量子計算機，幾秒內就可以完成龐大的計算量，破解以往需要花數千年才能解開的難題。

何謂量子計算機（Quantum Computer）？它是一種遵從量子力學規律，而進行高速運算的物理裝置。量子計算機之所以能加快運算速度，靠的是量子的兩大特性：量子疊加（Superposition）及量子糾纏（Entanglement）。量子計算機儲存數據的單位是量子比特（Qubit），它不只是以傳統電腦的0或1的數位出現，而是利用疊加同時以0或1存在，較傳統電腦處能處理更多的信息。在量子疊加以外，還實現量子糾纏，也就是量子之間有相互作用，能大幅提升運算速度。

由於量子比特非常脆弱，它們的疊加狀態只能維持幾納秒，即十億份之幾秒，而只有在疊加狀態下，它們才擁有大規模運算能力，就算近乎感覺不到的細微溫度變化，都有可能讓它脫離疊加狀態。因此，量子計算機必須與外部世界完全隔絕。谷歌研發的量子計算機芯片，就是被冷凍存放在聖巴巴拉實驗室內一個低溫恒溫器的精製大桶內，溫度保持在攝氏-237.5度，接近絕對零度。

量子計算機的理論早於上世紀80年代開始出現，建基於傳統電腦的數據處理能力始終有極限，支配其速度繼續翻倍的摩爾定律快撐不下去。1995年，美國貝爾實驗室進行了第一次實驗，到現在全球企業正努力打造量子計算機，為未來商機搶先佈局。今年年初，IBM為雲計算用戶推出了量子計算機服務；谷歌2015年實現9個量子比特的高精度操縱後，預計明年會推出一款49量子比特的超級量子計算機，這將會是一個里程碑，標誌著量子時代的來臨。　

有別於傳統電腦，量子計算機不會對一個問題的所有潛在解決方案進行測試，相反，它利用算法來剔除導向錯誤答案的途徑，僅留下導向正確答案的途徑，適用於解決特定的問題。簡單而言，量子計算透過採樣數據，找出解決問題的最佳方法（Optimization Methods），其革命性足以顛覆各行各業。

量子計算機的主要應用之一就是人工智能（Artificial Intelligence），人工智能的原理是從經驗中學習，隨著反饋增加會變得越來越準確，這種反饋是基於對許多可能選項的概率計算，量子計算機能快速分析和整合龐大的數據，加快機器的學習能力及解決不同的問題。

所有資金密集型、數據密集型的企業，如果能有效運用人工智能，對數據進行分析、預測、控制、預警，這樣所產生的價值將無法計算。由此可見，量子計算科技的出現將癲覆人類未來的生活，作為本地大學，非常著重探索與創新，教學內容亦以帶領社會及科技發展為目標，以培育未來人材需要。人工智能以外，量子計算機對金融業及網絡保安也帶來的顛覆性的影響，下一篇文章將會深入探討。