技術的飛躍：速度急增的量子計算

城大10月27日舉辦「傑出講座系列」最新一場演講，由國際知名的電腦科學理論家姚期智教授主持，他說演講的要旨是傳播「量子計算」的概念，也即解說該技術的名稱、工作原理及其可能為人類社會帶來的益處。

 

大廳內座無虛席，僅剩下站立聽講的位置。姚教授現任清華大學交叉信息研究院院長，兼任香港中文大學博文講座教授。

 

「量子計算」與傳統的計算大有不同，它建基於英國數學家阿蘭‧圖靈在1930年代發明的數碼模型，其著眼點是原子以極高速度處理數據的能力。

 

「量子計算是一門正在成型中的偉大科學，」姚教授說。他曾獲得多項殊榮：數學領域的「波里亞獎」、電腦科學領域的「克努特獎」，以及同屬於電腦科學領域的「圖靈獎」。

 

姚教授指出，當一種新型的顛覆性科學促成了先前無法想像的一些新探索，而且不同學科、不同科學理論互相影響之時，往往會出現「偉大的科學」。

 

量子計算的出現是一場巨變，乃因為它不依靠現有的各種計算工具所根據的數字概念，而依靠增強原子及其他粒子的能力。

 

傳統的計算法是將數據編碼，使之成為二進制數字，然後用晶體管處理；量子計算法則是從理論角度看待計算，允許數據經編碼後處於量子狀態，而非二進制狀態，亦即處於多個狀態疊加的狀態。根據量子理論，這樣一來，就有可能同時進行數百萬項的數據處理操作。

 

姚教授承認，用於研發量子計算法的技術遠遠未出現，但指出全球有多個國家正投入大量資金以研發所需的技術，其中包括美國、歐洲多國、中國、新加坡、日本等。例如，姚教授任教的清華大學正從事以量子信息技術為基礎的「量子網絡計劃」。

 

他說：「二十年前，量子計算的概念還只是空中樓閣，但不久後就會成為現實，比各位想像的還要早！」姚教授以數字式計算器的演進為參照，指出目前我們正處於晶體管計算器的階段。

 

他說：「量子計算是一門偉大的科學，因為它將發揮深遠影響，有助於新材料的設計和理論的檢驗；它之所以偉大，還在於擁有提升人類精神的能力。」

 

姚教授與城大頗有淵源，他的夫人儲楓教授是著名的電腦科學理論家，曾任城大電腦科學系的講座教授兼系主任。