有憑有據!IBM 如何證明量子電腦比傳統電腦更強大?
有憑有據!IBM 如何證明量子電腦比傳統電腦更強大?
2018.10.22 | IBM

量子運算(quantum computing)真的有這麼厲害嗎?這項被視為「下個世代運算工具」的技術,要真正邁向商用,恐怕還需要科學家多年的研究與努力。在解決複雜的數學問題上,量子電腦一直被認為,相較於傳統電腦擁有理論上的優勢,不過礙於現階段技術,這些理論都還無法確切被證實。

不過現在,IBM 研究人員已經有證據可以證明,量子電腦確實比傳統電腦運算速度還要快上許多。

IBM證明量子電腦超越傳統電腦

過去人們都認為在解決特定問題時,量子電腦比傳統電腦好,但這都只是理論而已,要把兩者放在相同的條件下比較,在現在的技術下比較難實現。「我們可以證明,在相同時間內運作的量子電腦,確實比傳統電腦更強大,能更好的解決二元二次型相關的某些線性代數問題。」最近IBM 研究人員 Sergey Bravyi 與德國慕尼黑工業大學的一組研究人員在《Science》上發表了一篇論文,讓過去的理論終於被證實。

一般電腦(包括桌機、筆電、平板、智慧型手機)都採用二進位制的計算單位「位元(bit)」,意思是0與1的二分法,一次只會出現0或是1單一種狀態,也就是「yes/no」形式;量子電腦則採用「量子位元(qubit)」,這種計算方式有「疊加(superposition)」特性,可以同時出現0與1,產生00、01、10、11的疊加狀態,也就是「yes/no/both」形式。

Quantum
過去人們都認為在解決特定問題時,量子電腦比傳統電腦好,但這都只是理論而已,要把兩者放在相同的條件下比較,在現在的技術下比較難實現。

正因為量子物理定律可以允許同時出現多個狀態,在面對相對複雜的問題時,量子電腦一直被認為,擁有比傳統電腦更快解決問題的能力。

為了證明過去量子電腦具有優勢的理論,研究人員開發出一種可以得出困難代數問題的量子電路,這種量子電路只會在每個量子比特上執行固定數量的運算,研究人員稱這樣的電路具備「固定的深度」。

研究人員表示,因為量子電腦可以同步處理許多問題,因此不論輸入量的多寡,量子電腦都可以在固定數量的步驟內解決問題;而傳統電腦面對複雜的問題時,一旦輸入的量越多,就會需要更多的步驟才能解決問題。白話來說,研究人員發現傳統電腦不能在「固定的深度」中解決相同的問題,而量子電腦正因為量子物理的非侷限性,證明了比傳統電腦更強大。

Quantum
研究人員發現傳統電腦不能在「固定的深度」中解決相同的問題,而量子電腦正因為量子物理的非侷限性,證明了比傳統電腦更強大。

「實驗結果證明量子電腦確實有很多優點,不必再靠著沒經過驗證的理論空想了。」IBM Q 策略與生態系副總裁Bob Sutor表示:「這次發表的論文並沒有解決實際的問題,而是幫助我們理解為什麼量子電腦這麼強大,希望未來能提出更實際的應用。」

需要注意的是,雖然研究證實量子電腦確實比傳統電腦快,不過因為現在量子電腦技術仍不成熟,並不代表我們現在擁有最好的量子電腦,已經足以超越現在最厲害的傳統電腦。

關鍵字: #IBM #量子電腦
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「我們不再只是教導知識,而是設計學習。」李家岩指出,臺大EiMBA的課程正在經歷結構性的轉變。現在的教授角色更像是一位「學習架構師(Learning Architect)」,他們的任務不是單向輸出,而是設計出高強度的挑戰與情境,讓學生在解決問題的過程中,自然地將 AI 納入決策迴路 。

以今年新開設的「雙軸轉型與人工智慧」課程為例,這並非傳統的技術概論課,而是場關於商業邏輯的壓力測試。學生不再只是繳交一份靜態的商業計畫書,反而被要求運用生成式 AI 輔助設計商業模式畫布(Business Model Canvas),甚至利用Vibe Coding技術讓不懂程式語言的商管學生,也能透過自然語言與提示工程,快速生成互動式的原型與操作介面來模擬市場反應 。這項技術打破了傳統「文組企劃、理組執行」的藩籬,讓創意能即時轉化為可執行的程式碼。在這個過程中,AI 扮演的角色並非代筆的秘書,而是將概念具現化的加速器,以及最嚴厲的邏輯質疑者。

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寵物百分百用戶體驗暨品牌行銷中心負責人鐘紫瀕
圖/ 數位時代

「這是我在課程中學到最深刻的一課,」臺大EiMBA二年級生、寵物百分百用戶體驗暨品牌行銷中心負責人鐘紫瀕分享道。身處近200人新創組織的高階主管,她坦言最初員工對 AI 充滿敬畏,甚至恐懼被取代。但在 EiMBA 的課堂上,她發現 AI 真正的價值在於「攻防」與「鏡像」。「老師設計了一種『沙漏式』的提問邏輯,迫使我們把策略餵給AI後,必須面對它無情的反問。」鐘紫瀕回憶,「這個市場假設有數據支持嗎?」、「你的競爭壁壘在哪裡?」這種高強度的追問,都是AI在對學員提出的挑戰,迫使她必須思考得比AI更深、更遠。「以前我們忙著找答案,現在我們學會如何設計出『連 AI 都沒想過的好問題』。AI就像一面鏡子,映照出我們思考邏輯上的盲點。」

數位孿生實戰,將「感覺」轉化為「數據決策」

除了策略層面的思維激盪,AI 在營運端的落地應用,更是讓許多直覺型創業者經歷了一場痛苦卻必要的轉型。臺大EiMBA一年級生、赤赤子設計師林宏諭對此感觸良多。

身處傳統服裝產業,過去他的經營模式多仰賴美感與經驗,「以前做決策就是憑感覺,甚至忙不過來時,連縫扣子這種小事我都自己跳下去做。」但在李家岩講授的「雙軸轉型與人工智慧」課堂上,他被迫面對冰冷的數據與流程,而這正是李家岩強調的「數位孿生(Digital Twin)」素養 。

台大EiMBA圖說一
赤赤子設計師林宏諭
圖/ 數位時代

在虛擬世界中建立一個與真實工廠或商業流程一模一樣的模型,利用AI進行模擬與預測,是現代智慧製造的核心。對林宏諭而言這意味著必須將腦中抽象的「職人經驗」轉化為AI讀得懂的 SOP。「那段過程就像是被老師架著刀子往前走,非常痛苦,」林宏諭形容,為了讓 AI 能協助優化流程,他必須把每一個步驟定義清楚,無法再用「大概」、「憑感覺」含糊帶過 。

雖然煎熬但成果是豐碩的。當感性的創意被裝進理性的數據框架後,林宏諭發現自己的決策不再是賭博,而是可被驗證的科學。「現在AI不僅幫我理清思緒,更像是團隊的外掛大腦。我開始能鼓勵員工使用AI釋放重複性勞動,讓大家能準時下班,去做更有價值的事。」這正是課程希望帶給學員的轉變,從「事必躬親的管理者」進化為「善用工具的跨域系統設計者」。

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臺大EiMBA執行長李家岩
圖/ 數位時代

跨域共創,打破同溫層的「破壁效應」

如果說AI是另一位虛擬組團員那麼課堂上原本的同學們,就是來自多重宇宙的戰友。這裡匯聚了醫師、網紅、工程師、律師與傳產二代,如此多元的背景在AI的催化下,產生奇妙的化學反應。

李家岩特別提到了榮獲霍特獎(Hult Prize)肯定的「RiiVERSE」團隊。這個由臺大管院 EiMBA 與 GMBA 學生組成的團隊,成員涵蓋了時尚、行銷與創新創業等不同領域。他們利用舊衣回收再製技術,打造出循環經濟的生態圈。「這就是我們強調的跨域共創。」李家岩解釋,在過去,不同領域的專業人士溝通成本極高,但現在,AI成為了通用的翻譯機與黏著劑。

「AI不僅降低了技術門檻,讓文組生也能做Prototype,更讓理組生也能懂得商業敘事。」在這樣的環境下,創新不再是單打獨鬥,而是像RiiVERSE團隊一樣,結合理性與感性,共同回應全球永續(ESG)的艱鉅挑戰。

為了內心的狂熱,動手去做

然而,隨著AI涉入決策越來越深,一個核心問題浮現:在演算法能預測趨勢、生成文案甚至編寫程式的時代,人類領導者的價值還剩下什麼?「我們教的不是被AI取代,而是擴增智慧。」李家岩眼神堅定地說。他強調,未來的領導者必須具備三項關鍵特質:AI素養、跨域系統設計能力,以及科技人文的反思力 。

其中最關鍵的,是懂得界定「自主邊界(Autonomous Boundary)」。領導者必須清楚判斷:哪些決策該放手讓 AI 自動化?哪些時刻必須保留人類的溫度與價值判斷?「例如在智慧工廠中,AI 可以預測機台何時需要維修保養,但『什麼樣的風險可以接受』、『我們要解決什麼社會問題』,這些涉及價值觀的決策,永遠需要人類來定奪。」李家岩補充道 。

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寵物百分百用戶體驗暨品牌行銷中心負責人鐘紫瀕(左)/臺大EiMBA執行長李家岩(右)
圖/ 數位時代

在李家岩眼中,真正的創新往往不是來自同類型人才的討論,而是從不同背景、不同世界觀的碰撞中誕生。「一個人能看到的只是片段,跨域合作才能讓問題完整。」他再次提到。對他而言,EiMBA 想培養的不是知道最多的人,而是能讓「各種智慧」一起工作的人。在AI與人類智慧並存的年代,領導者最重要的能力,不是掌握所有答案,而是打造一個能讓答案自然生成的組織環境。「未來需要的領導者是能整合技術與人、懂得跨域系統思考、也能『擇人(含機器人)而任勢』的人。」李家岩說,而這群充滿創業創新的管理者也將在未來商業戰場上奏出人機協作的新樂章。

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