你以為量子電腦的出現會讓你工作得更輕鬆,實際上是變成資本家奴役你的工具,就像 AI在先前的文章[什麼是量子電腦](https://www.entangletech.tw/lesson/popular-00)中,我們簡單提及了量子電腦是什麼,以及為什麼我們需要量子電腦。目前樂觀估計量子電腦將在 2030 年開始實質投入業界使用,當那一年到來,我們的生活會變成什麼樣子呢? 你是不是認為,會像是電腦歷史的發展,從原本要兩個教室大的電腦,縮小到可以放在桌上的個人電腦,再縮小到可以放在你口袋裡的手機,以後人人都有一支量子手機。很抱歉,依照目前我們對未來的預測,因為量子電腦是一個基於量子力學的計算裝置,而量子力學必須在極端環境下才會比較明顯,因此量子電腦在我們可見的未來,並不會像現在手機那麼盛行,它會更像是現在的超級電腦,由少數科技公司做管理與保養,我們透過手機或個人電腦通過網路來使用量子電腦。 你是不是也認為現在的電腦都會被量子電腦取代?這我們可以信誓旦旦地說,不會!量子電腦只有在「特定問題」上會超越現在的電腦,而一般的影像處理、文件編輯、簡單的算術仍是現在電腦的強項,與其說是取代,不如說這兩種電腦以後會相輔相成,各有優勢,現在的電腦產業並不會淪為弱勢。 看到現在,是不是覺得與你原本的想像大有不同,既然量子電腦不會像手機變成人手一臺,也不會取代現在的電腦,那量子電腦究竟會帶給我們生活什麼改變?這就是這篇文章的內容,帶你認識量子電腦的應用: ## 保護機密資料的新紀元 這是最常被提及的應用,也是為何在 1994 年 Peter Shor 提出怎麼用量子電腦破解今天安全性最高的加密技術 RSA 後,量子電腦從冷門研究主題變到今天到處萌芽,雖然現在的量子電腦還沒到這麼厲害,卻大大改變了密碼領域的發展,不只有人提出如何利用量子電腦做加密,也有人提出新的加密方法,是現在電腦與量子電腦都難以破解的密碼,這我們稱作「後量子密碼」。 ## 新藥開發的飛越 現在電腦的高速計算已經幫助新藥開發的過程降低 50% 的成本和縮短 50% 研發時間,但新藥開發所需的研究經費仍然一年比一年高,產出的新藥數卻沒有比較多。造成這樣的原因在於當我們要模擬藥物如何與蛋白質結合時,所需的計算資源會隨著我們要模擬的原子數急遽上升,為了能在有限的時間內給出可信的結果,我們免不了將系統簡單化,而這樣的結果就是電腦算出來的結果會與實際實驗結果有不小差距。 而量子電腦正是這方面的強項,因為它本是利用量子力學原理做計算,在需要量子力學的地方,像是藥物與蛋白質結合這樣的微小尺度,量子電腦可以在短時間內給出結果,將大大降低新藥開發成本與縮短開發時間,將來藥廠會更容易做出療效更好,副作用更低的新藥,幫助人類擺脫百病之痛。

量子電腦可以用於預測藥物分子如何與特定蛋白質結合
(圖片來源 doi:10.1039/d1sc05691c)

量子電腦模擬鎂表面上的催化反應
(圖片來源 doi:10.1038/s41534-023-00753-1)
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