Page 31 - 量子加密—— 守護物聯網世代安全

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技術縱橫 深入淺出探索量子技術
作者:Elizabeth Ruetsch，是德科技量子工程解決方案總經理
「量子」(quantum)一詞泛指此新興領域中多項強化量子力學的技術，可用於開發運算、通訊、感測、 製藥、化學和材料研究等領域。物理學家也針對量子力學提出了另一套表述，來解釋奇特的新現象， 例如量子干涉(interference)和糾纏(entanglement)等能讓相距甚遠的粒子產生交互作用的特性。
如果能夠強化物質的「量子力學」 (quantum mechanics)特性，量 子技術可能會突破古典物理學的 界限，提供全新的資訊處理方式， 不僅速度更快、資源效率更高，更 能夠使我們運算出過去研究無法 獲得的結果，例如蛋白質的形成， 或是預測金融系統的複雜行為。
量子技術賦予的願景
的容量還非常小，只有幾十個量子 位元(qubit)，而且這些小型系統所 執行的運算通常不夠準確。
量子技術可望在很多領域展現 其顛覆潛力，其可能性包括:
或演算法，可以在合理的時間 內完成這項任務。因此，透過 量子運算，我們將有機會開發 出全新的加密方式，以確保資 訊安全。 量子運算具有超強的資訊處理
• 最佳化:量子電腦(quantum computer)或許能夠更快解 決艱難的最佳化問題，讓我們 能克服現今完全束手無策的 障礙。
能力，可帶動基礎研究、最佳化、資 訊技術，以及製藥領域的蓬勃發展， 而且成效遠遠超出我們的想像。
為了讓量子運算邁向主流市 場，我們需學習將量子系統與其所 處的環境全面隔離開來，試著更精 準地控制這些系統。下一步，我們 必須減少在量子運算過程中產生 的誤差，並將系統擴展到數億個量 子位元。
• 製藥/化學研究與建模:量子 模擬(quantum simulation) 協助我們了解分子和蛋白質的 形成方式，並且推動化學與生 物學、藥物研發和醫療保健等 領域的重大突破。
量子運算將顛覆主流市場
以量子通訊的角度來看，目前 多數的量子通訊與典型的光纖通 訊應用類似，只是量子通訊對效 能的要求更嚴格，也更容易受環 境影響。所以，想將量子網路融入 日常生活，主要的挑戰就是如何 製造安全的量子中繼器(quantum
• 網路安全:強大的量子電腦能 打破目前依賴大數因式分解 的加密協定，例如RSA加密協 定。目前，沒有任何傳統電腦
量子系統對於環境變化極其 敏感，且運作時間越久，穩定性就 越低，這使得量子系統雖擁有超強 的運算能力，但也讓我們難以精準 地控制。正因如此，相較於有數億 個位元的傳統電腦，目前量子電腦
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