迎接量子運算，現在就開始

提到量子運算，有些人還以為是科幻小說的內容；實際的情況是，我們的世界被量子運算徹底顛覆的時間點，或許就在下個月！投入這個領域的資金，從2015年到2020年成長500％，牽涉五大類型的商業領域。面對如此高潛能的力量，你準備好了嗎？

1994年，數學家彼得．秀爾（Peter Shor）推出一種量子運算演算法，可以減少尋找大整數質因數所需的時間，從使用傳統電晶體電腦得花的數十億年，減為使用量子電腦的幾天。這是巨大的突破，因為我們目前大部分加密和資訊安全基礎設施的根本，就是質因數分解。7年後，IBM的科學家首次在量子機器上成功展示這套演算法，即使這部機器很小，仍證明量子電腦是可以打造的，以及秀爾的演算法是可以執行的。

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諾言：量子電腦解決問題的速度，遠快於傳統電腦。這將帶來兩個巨大的改變：終結公有網路上目前的網路安全基礎設施，以及帶來演算法力量的大爆發，而這可能會重塑我們的世界。

挑戰： 科學家在開發商用量子電腦方面，面臨不計其數的挑戰。可是一旦克服這些挑戰，後量子密碼學造成的破壞，將使解決千禧年的年序混亂問題的行動相形見絀，美國和美國企業花費超過1,000億美元解決千禧年問題。

影響：本文探討量子電腦會如何顛覆數位安全，而且也會刺激投資、重塑產業，以及激發創新。

##CONCEPT##)

量子電腦解決許多問題的速度，遠比傳統的或二進位的電腦快得多，消耗的電力也較少。要了解箇中原因，不妨想像一個二維迷宮的問題。傳統電腦必須一條接著一條路徑去運作，直到找到走出迷宮的路。如果迷宮包含256條可能的路徑，傳統電腦必須連續跑過迷宮大約128次（平均來說，必須嘗試一半的迷宮路徑，才能找到正確的那條）。但是，量子電腦能夠同時處理全部256條路徑。用稍微不同的方式來說，就是8位元的傳統電腦，只能表示0到255之間的單一數字，但是8量子位元（quantum bit，簡稱qubit）的量子電腦，可以同時表示0到255之間的每一個數字。這怎麼有可能辦到？答案是根據量子力學的根本定律：傳統運算的二進位單位（也就是位元），可以具有0或1的值，但量子位元可以表示0或1，或者同時具有這兩個值。