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[ITBM]G5_量子電腦, ITBM Group5 - Coggle Diagram
[ITBM]G5_量子電腦
量子電腦
量子位元
量子疊加
處理資訊的數位化
量子糾纏
實現平行計算
絕對0度的恆溫
應用產業
金融服務
投資組合優化與風險詐欺預測
資源管理
資產貶值和應用系統分布優化
醫療保健
蛋白質折疊和藥物發現
製造業
供應鏈和採購
媒體和技術
廣告編輯和廣告收益最大化
摩爾定律
每單位面積晶片上的電晶體數量,每2年會增加1倍
每2年積體電路成本可降低5成
演算法
量子因式分解
RSA加解密
量子搜尋
類量子電腦-商用
日本第一大IT服務供應商-富士通
模擬量子退火計算方式
2018數位退火晶片DAU
2019伺服器
採租賃提供技術支援方式
企業商用收費
採傳統晶片電路優勢進行平行運算
適合解決組合最佳化問題
是相對的最佳化
運輸
日本岩槻郵局解決郵件物流的複雜問題
運送路徑
降低運送成本
成本減少7%
員工工時
包裹種類及重量
醫學
金融
製藥
製造業
成本低
技術門檻較低
不是透過量子糾纏與疊加特性
量子數位退火技術
一種量子漲落特性的次經驗演算法,可以在目標函數擁有多組候選解答的情況下,找到全局最優解。
量子產品優勢與差異
優勢
運算速度>>超級電腦
量子搜尋演算法
量子因式分解演算法
差異
元件不同
置於絕對零度冷卻器
不需要記憶體
成本較低
1940-1965
第一代
1956-1965
第二代
1964-1971
第三代
1971-現今
第四代
未來
第五代
量子電腦
運算力強
(目前僅有雛形)
微處理器
功能強
體積更小
積體電路
體積小
速度更快
成本低
耗電低
電晶體
體積變小
速度提升
成本降低
真空管
體積大
速度慢
價位貴
目前狀況
瓶頸
量子狀態時間很短
挑戰
高品質的量子位元
提高運算準確度
量子狀態維持
退相干
危險
國防安全
雜誌舉例
富士通
類量子運算
數位退火技術
IBM
1998
開發出第一個量子位元
(qubit)
2016
第一台擁有5個量子位元的電腦
IBM Q Experience
2017
2018
2019
:check:於CES 2019展示 IBM Q System One
提出量子體積指標
發布量子效能的「摩爾定律」
研發出50量子位元的原型機
雲端免費開放
16量子位元的處理器
D-Wave
2011
D-Wave One
世界上第一台商用量子電腦
128位元
量子退火技術
解決「最佳化問題設計」
福斯
利用D-Wave找出最佳派車原則
Google
作為研究
可視為量子電腦
未來疑慮
破解RSA很輕鬆
舉例:台灣業者主導趨勢科技發展
只需六人組成團隊鑽研量子電腦及密碼學,量子位元增加至200個(有加密=沒加密)
以擅長尋找周期;加密演算法週期性隨意破解
量子電腦發展目標
政府學業界投入大量資金研發重點
從個人到國家的影響
對於標準的2048位元RSA加密
就算使用世界最強電腦花費地球年齡46億年
IBM與Google也因輔助除錯沒有統一定論;所以量子電腦的量子位元品質並不好
你我生活中社交軟體到軍事通訊都離不開
不隨意忽視
未來趨勢
台灣的戰略
成為量子資訊科學中最重要得供應者及供應鏈
沒有半導體技術就沒有量子電腦
需要有人破風,像群雁一樣有高度的團隊協作默契
四大領域鎖定
量子元件
物理、量子演算法
量子通訊
量子電腦
培養基礎科學人才
數學
物理
材料
培養量子原住民(Quantum native)
讓量子電腦未來應用的想像空間更大
ITBM Group5
國企碩一 許馨予
國企一 林宜臻
新產碩一廖昱丞
區域碩一陳煜峯
國企二 王郁茹
財金三 朱娩賢
新興產博一潘進興