读懂量子科技，一定要知道的十大名词

量子位元是量子计算的核心，其存在于量子电路中，但极易受到干扰而造成计算错误。DIGITIMES数据照片

世界经济论坛(World Economic Forum)发布的「量子运算现状：建构量子经济」洞察报告，呼吁各国须注意未来20年量子相关工作职务可能暴增，如果政府和学界没有提前准备，届时将造成严重的量子从业人员短缺，形成量子产业发展瓶颈。就像人工智能(AI)进入产业初期，厂商几乎找不到合格的机器学习、人工智能演算法的工程师。WEF建议各国应该在小学和中学阶段，灌输学生量子科学观念，学习使用量子科技，才能为下一代创造更多的机会。

WEF列出12项和量子科技有关的重要观念。本报特别节录其中10项，协助读者对量子科技有基本的了解。

1.量子科技：任何利用量子物理原理的技术，包括量子计算、量子通讯、量子传感器、量子通信、量子口令等。

2.量子计算：一种新的计算方法，利用储存和操作量子位元，得到计算结果。

3.量子位元(qubit)：在古典电脑的位元是以0和1二进位做计算，但量子位元可同时为0和1。

4.硬件平台：基于创建和控制量子位元的量子特性之不同方式，构建量子电脑的各种方法。例如超导、离子阱等。

5.量子噪音：量子计算过程中有可能受到外部(如温度、震动)或内部的干扰，而导致计算错误。

6.量子纠错(Quantum Error Correction；QEC)：量子电脑的量子芯片计算若发生错误，需要利用额外大量的量子位元来修正错误。超导和离子阱的错误率是0.1%、自旋系统是1%，中性原子2.5%，光子模拟的错误率达10%。

7.嘈杂的中级量子设备(noisy intermediate-scale quantum；NISQ)：发展出具错误更正容错能力的实用型量子电脑(Fault-tolerant quantumcomputation)，这是现阶段的主要技术。

8.量子演算法：在量子电脑上运行以找到问题的解决方案。量子演算法会因为不同行业、不同领域而有多种应用。

9.后量子口令学(Post-quantum Cryptography；PQC)：量子可破解RSA加密演算法，因此需要新的量子密法演算法，抵御量子解密攻击。

10.量子口令分发(QKD)：利用量子口令在线上传输过程中不可窥视，一旦遭窥视就失效的特性，制作绝对安全的口令。政府、军方、大型企业、电力系统、金融系统等将是主要用户。

责任编辑：游允彤