你隔壁最討厭的同學（同事）都加入了，你還有不加入的理由嗎？量子電腦的發展正處於令人興奮的十字路口，預期將在新藥開發、材料開發、金融分析等多個領域帶來革命性的變革。許多人好奇，實用的量子電腦什麼時候會出現呢？你是不是要現在就投入這領域，成為未來的專家與工程師？在你做出決定前，讓我們深入了解量子電腦的現狀與未來挑戰。 ## FTQC 容錯量子計算 首先，我們先來定義什麼叫做一台好的量子電腦，也就是未來這樣能改變世界的量子電腦要長什麼樣子： 1. **數千到幾百萬個 qubits**，才能應付各種複雜問題，正如當今電腦的位元越多，提供更豐富的功能。 2. **低錯誤率**，以確保計算結果的正確性，高錯誤率會使結果難以可信。 3. **快速的邏輯閘**操作速度（微秒至奈秒），以縮短計算時間 4. **能同時執行多個邏輯閘操作**，以提高計算效率。 這樣的量子電腦稱作 Fault tolerance quantum computer （容錯量子電腦，**FTQC**），然而，現實很殘酷，我們難以做出這樣的量子電腦，最大的原因就在前面兩個字：「量子」。 量子電腦是基於量子力學的計算裝置，而量子現象需要在低溫與隔絕環境下才顯著，這是為何在我們的日常生活中難以看到明顯的量子現象，也是為何大部分量子電腦都要在嚴格控制的低溫環境下操作，否則量子電腦會因爲環境的一點干擾（溫度、電場、磁場，乃至宇宙輻射，諸如此類被稱為 noise）而我們預期的運算不同。 量子系統對外界干擾極為敏感，導致今日量子電腦的錯誤率相對較高，約略 1%～0.1%，遠高於經典電腦的錯誤率 $10^{-16}$ %，雖然理論上可以透過後端軟體等方法進行錯誤修正，然而目前提出的修正方法，都要求錯誤率低於 0.1% 才有效。
要讓量子電腦走入應用，我們還有很長的路要走，最大的阻礙就是錯誤率太高（圖中的錯誤率要乘 100 才會是 %）
(圖片來源 10.48550/arXiv.2305.09518)
從這張圖可以看出，有些科技公司（像是 Quantinuum）的量子電腦正朝著 NISQ 方向前進，IBM 過去幾年都著重在增加 qubits 數，一直到 2023 年才開始要著重在降低錯誤率，往 NISQ 方向前進
(圖片來源 10.48550/arXiv.2305.09518)
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