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谷歌宣示將於2029年推出100萬Qubits商業化量子電腦
谷歌計劃通過雲端提供商業級量子電腦服務。谷歌認為這項技術的許多潛在用途包含：製造更節能的電池、創建一種減少二氧化碳的排放的新製造肥料流程、以及加速機器學習的培訓。
現今的量子電腦系統只有不到100量子位元，谷歌希望建造具一百萬量子位元的電腦，因為該電腦具糾錯的前提下，執行可靠的運算。...
譚新強：Galileo的教誨：人類非宇宙中心點
文章日期：2021年5月21日
【明報專訊】人類非常自以為是，一切以自己為中心的動物。自古以來，不止大部分人都以為大地是平或者是方的，他們更以為天上的星星、月亮和太陽，都是圍繞着我們而運轉的。當伽利略（Galileo Galilei）以望遠鏡觀察得來科學證據，支持哥白尼（Nicolaus Copernicus）的太陽中心論，他就被教廷批鬥和逼害了20多年之久。
即使現代人也有同樣自以為是的主觀願望。不少人偏見地以為近數十的所謂新發明，例如互聯網、手機、AI、機械人和加密貨幣等，都必然是人類史上最偉大和最重要發明。更有不少人甚至相信所謂加速回報定律（Law of Accelerating Returns），認為重要科技發明的速度不斷提升，很快就將達到人網合一的所謂「奇點」（Singularity）！
客觀點來看，這些科技發展雖重要，尤其互聯網和手機，令到日常生活更方便和豐富，但怎可能比火、蒸氣機、電力、電話、汽車和飛機等更重要？有人曾問過李光耀，什麼是偉大發明？他的答案是對新加坡而言，最重要的發明是空調！他認為在熱帶地區，如沒有空調，工作效率非常低，經濟發展必更困難。你可能以為李光耀此言是開玩笑，小小一台冷氣機，怎可能那麼偉大？但事實擺在眼前，新加坡是熱帶國家中，極少數（差不多唯一）能達到發達國家水平的國家之一，成功原素當然不止空調這麼簡單，但他立國不久即決定盡快在所有政府辦公室裝置空調，肯定對提升政府效率有極大幫助。
近20年科技無助提升生產效率
若以生產效率的趨勢來判斷近20年科技發展的成效和重要性，不幸客觀結論就必然是頗為失望，甚至驚訝。因為不論美國或中國，過去20年的勞動生產率（labour productivity）增長都不斷放緩（見圖1及圖2），就如數以萬億美元計的IT投資，每人手中一台超級電腦，都提升不了我們的生產效率。更不需遑論AI結合機械人，再加5G，所有工廠都應變得更自動化，需要的工人極少，理論上人均生產效率必定急速提升。
這麼多「超偉大」發明，怎去解釋生產效率增長率不加速反放緩的重大謎團？我認為可探討3個可能性。
（1）從1970年代開始，個人電腦（PC）開始崛起和普及，企業投入大量資源，期望生產力效率大幅提升。但長近20年的投資期，效果一直是失望的，在互聯網普及前，大部分電腦幾乎可算是獨立的，主要用途只包括文書處理（word processing）、電子試算表（spreadsheet）和簡單資料庫（database）等，即使有通訊功能，也只限於速度極慢、撥號連線的modem。在這個單打獨鬥的環境下，大部分PC亦是一台昂貴的高級打字機，對生產力提升當然有限。後來隨着互聯網崛起、寬頻普及，企業開始看得到大量投資IT的回報。當然互聯網的發展，提供了創立大量新企業的機會（但即使如此，上世紀七十年代至今的生產力增長也一直放緩）。
同一道理，過去30年的新科技發展，將有重新提升生產力效率的一天，可能只是時辰未到。我贊同有此可能性，但到底現代科技，缺乏什麼催化劑，防止它們完全體現潛能？我也沒有準確答案，部分可能是投放的量未足夠，例如5G，大家一直期待網絡速度馬上提升10倍以上至Gbps級別，但事實上在美國和中國的用戶體驗極差，平均速度提升50%不到，某些情况和地區，甚至比4G更慢，亦較受障礙物如牆壁阻礙接收。應用方面更缺乏「killer apps」，據說在中國的流行5G App是Speedtest，就是用來測試通訊速度！現時平均每個基站服務約7000用户，當然寄望繼續增加密度，到了某個水平，希望能較成功體現5G功能。除此，高頻率的mmWave網絡仍在起步階段，高頻率才可真正大幅提升速度，但不幸物理上，mmWave穿透力更差，要實現IoT夢想，實時遙控高速機器，進行精細手術和應用於交通系統等，仍面對極大挑戰。
（2）人均生產效率增長放緩，有可能是定義和數據準確度的問題。會否是不可以金錢來量度近代科技發展所帶來的所有好處，除經濟增長外，亦有助改善人類健康、延長壽命，以及提升快樂感？有可能，事實上在過去200多年，全球人類壽命的確上升很多，從不到30歲升至現在的70多歲；但大部分應該是公共衛生的改善，尤其自來水的普及，農業進步導致營養改良，以及接生技術和環境改善，大幅減低嬰兒夭折率等，而非來自先進癌症治療法或基因工程技術。當然，近年英美的平均壽命更出現下跌趨勢。快樂的定義更抽象，跟科技發展更沒有一個必然關係，去多幾次日本就一定開心啲？著名人類學家Steven Pinker認為，原始的hunter-gatherers，以狩獵為生，不用花太多時間工作和計劃生活，平均快樂度反而比生活較穩定和富庶的農業社會高很多。原因是農業需要長達一年的工作計劃、播種、灌溉、收割和儲糧等等，全年忙碌，亦需全年憂慮天氣和瘟疫等。現代人更惨，不止需要計劃一年，未上幼稚園，已需要開始計劃人生，每年每月每日都有無窮無盡的所謂工作、責任和煩惱。
有人企圖解釋，可能分母也有問題。人均生產力增長減速，或者是因為現代經濟高度自動化，需要工作的人愈來愈少，即是失業，underemployment和不需工作的人愈來愈多，所以人均生產效率就被拉低了。這個解釋有兩個問題，首先在這次COVID大流行前，以美國為例，失業率跌至3.5%的50年新低，何來工作人數在減少？近月隨着美國疫情減退，失業率又再急速下降，所以此論點不成立。
有人指出，雖然表面失業率低，但有不少人不再尋找長工，只做點「零工」（gig），或只領救濟，所以人均生產效率被拉低。我沒有深入研究過，但我懷疑近年underemployment的情况，是否真的比以前嚴重。我的印象是從前較以農業為重的社會，鄉下的「閒人」更多，城市化才是提升人均生產力的最重要元素。
總括來說，我承認經濟數據未必能夠完全反映科技進步對人類的影響，但仍不可以此為解釋生產效率增長放緩的藉口。
人類發展漸近兩科學極限
（3）我認為最重要的解釋是人類發展已逐漸走近兩個科學上的極限。第一個是地球資源所能提供的可延續發展極限。人類發展，從古至今，尤其從工業革命開始，都可說是建築在耗用地球資源身上，尤其倚賴化石能源，最初是最髒的煤炭，後來是更好用但更有限的石油，再加上較清潔但難儲存運輸的天然氣。近年我們當然開始發現化石能源的碳排放，帶來嚴重氣候變化問題，如不能在極有限時間內解決，足可導致一次全球大規模動植物滅絕災難！
樂觀來看，這個危機當然也提供很多發展再生能源、電動車輛（electric vehicle, EV）、儲能、碳捕獲（carbon capture），以至「地球工程」（geoengineering）技術的機會。但不能否認的是地球本身是個充滿有機化學（organic chemistry）的環境，最方便的能源必然是與炭相關的，石油的能源密度是任何電池技術的20倍以上。按《巴黎氣候協議》的計劃，人類必須在2050年前達到碳中和，談何容易？去年因疫情，全球碳排放確下降了約6.5%，接近但仍不到每年遞減7%的目標，今年美、中等經濟重開，有可能達標嗎？
另一個更根本的是物理的極限。歷史上最偉大的科學突破，毫無疑問是二十世紀初，愛恩斯坦的狹義和廣義相對論，和稍後由玻爾（Niels Bohr）、海森堡（Werner Heisenberg）和薛丁格（Erwin Schrodinger）等人所發展的量子力學（quantum mechanics）。兩套理論非常偉大，亦有極大實用性，核能和核武正是它們的結合，是禍是福，見仁見智。但不幸過去60年，理論物理已可說碰到了堅硬牆壁，相對論與量子力學有非常根本性，甚至哲學性矛盾，聰明如愛恩斯坦，窮人生最後30年努力，也無法解決此問題。後人想出很多充滿創意的理論，例如超弦理論（Superstring Theory），但全都是紙上談兵，毫無實驗證明，所以於事無補。
物理極限對應用科技和經濟發展有很大影響。整個IT革命都是由半導體技術進步所推進。最有名的摩爾定律（Moore's Law），雖並非一條真正永恒不變的物理定律，但在過去50年，一直是芯片發展的一個指標。事實是每一代的芯片發展，雖仍在進步，但速度早已放緩，最初摩爾定律預期每9至I2個月，芯片密度即可翻一倍，近年已放緩至兩年以上。強如過去的老大英特爾（Intel），已停滯於14nm兩年以上，只有台積電和三星能繼續推前，能成功生產7nm芯片。即使台積電等能如期做到2nm，無疑必將接近物理極限，再縮小必將帶出各種量子世界的奇怪現象如「穿隧效應」（tunneling effect），極難控制芯片性能。
在應用層面上，影響也必極大。單是AI無人駕駛，已是個極重要的科技夢想，亦是Tesla股價的一個重要支柱。馬斯克（Elon Musk）教主是個頂級銷售員，他一直不斷告訴「信徒」無人駕駛是個相對簡單的ANI（Artificial Narrow Intelligence）應用，只需GPU或ASIC夠快，加上視覺數據，必可在短期內成功。按馬斯克的說法，年輕一代不需要學駕駛汽車，法律甚至將禁止人類開車，所有汽車變成AI無人駕駛的EV。
無人駕駛為極複雜AI難題
事實上，無人駕駛是個極複雜的AI難題，最近連馬斯克開始承認困難比原先想像中高很多。不止Tesla，大部分其他公司都碰到同樣問題，不少甚至已放棄。Uber和Lyft都計劃出售無人駕駛部門，Alphabet的Waymo，近日CEO和CFO等多位高層相繼辭職。德國各大汽車廠近日都推出質量非常不錯的EV，但並無太多AI功能。
我一向認為無人駕駛沒那麼簡單，應屬於AGI（Artificial General Intelligence）問題，即需要所謂common sense。人腦當然遠比電腦慢，但複雜度遠比芯片高，人腦neurons（神經元）數量超過1000億，synapses（突觸）數量更超過125萬億，更加是三維物體，連形狀和組織都對人腦的思考、性格和整個意識（conciousness）非常關鍵，遠比現時最先進二維為主，7nm GPU的540億原子粒多和複雜。即使未來用到2nm技術，能做出人類common sense的機會仍很低。不少AI專家認為，AGI需要whole brain simulation，或甚至不可以矽為基礎原料，改以用所謂wet ware，不知是否想以基因工程技術，在試管中培植出一個以碳為基礎原料的有機AI系統？聽起來，比Frankenstein（科學怪人）更恐怖！
我沒有答案，只想提醒大家不要過度自以為是，人類始終是渺小的，我們對宇宙的認知非常有限！
（中環資產擁有Tesla、Uber、Alphabet、台積電及三星財務權益）
中環資產投資行政總裁
[譚新強 中環新譚]
https://www.mpfinance.com/fin/columnist3.php?col=1463481132098
《文茜的世界周報》
美中貿易戰如火如荼開打，但真正關鍵的是，美中兩國競相投入未來科技競賽，為的是爭取全球量子電腦制霸地位。英國經濟學人雜誌說，量子電腦運算威力強大，能夠協助人類解決許多棘手的問題，但能夠應用在何種領域，如何應用，都是科學家仍在摸索的問題。量子電腦為人類社會勾勒出美好的願景，但基於仍在萌芽階段，仍毋須投入過多想像。
{內文}
(Mike Mayberry\Intel技術長 v.s 記者)
麻煩戴上手套和護目鏡。（謝謝。）我們在這裡所做的，就是嘗試想像未來的樣子，我們的目標是挑戰極限，走在技術趨勢的前沿，這樣我們就可以為未來做好準備。
這裡是美國奧勒岡州Hillsboro市Intel園區。工程師口中的未來科技，指的就是量子電腦。在他們眼裡，量子電腦不只是更好、更快的計算機而已。嚴格來說，這其實是種截然不同的東西，可協助解決當今世界上最棘手的難題，例如開發新藥、合成新物質、創造更精確的氣候預測模型、加速太空旅行、甚至進一步了解人類腦部意識的運作。一般超級電腦要花上千年運算的程式，透過量子電腦，只需幾秒鐘就可搞定。這項科技目前只能算是初步萌芽階段，但競爭已經漸趨白熱化。
(Jason Palmer\經濟學人雜誌主編)
一台標準電腦可能含有數十億個位元，每個位元可以是1或0，彼此之間是完全獨立的。 「量子位元（Qubit）」的運作原理則不同，主要來自於量子力學的特性。
什麼是量子（Quantum）？這是自然界裡質量和能量等各種物理量中的最小單元，以某種粒子的狀態存在，具有概率、不確定、不可分割和不可克隆（no cloning）等性質。至於量子電腦（Quantum Computer）指的就是利用量子之間彼此糾結（entanglement）和疊加（superposition）等獨特物理現象從事並行運算，創造出超乎想像的龐大運算威力。量子電腦的出現，被認為帶動了量子力學二次革命，是近年來物理界最夯話題之一，也是全球科技領域最熱門的關鍵字，包括Amazon、Google、IBM、Microsoft、Intel等重量級科技公司，加上許多小型新創企業，都在探索量子電腦的各種可能性和延展性，都在研發和商業應用上，投入前所未有的龐大資源。
(Jason Palmer\經濟學人雜誌主編)
理論告訴我們，有了量子電腦，雖然不是全部，但某些問題，特別是一些棘手的問題，會變得更加容易解決。其中之一就是加密功能。例如線上保護個人信用卡詳細資訊的代碼加密，或者像Whatsapp或Signal等社交軟體中訊息的加密。人們對量子電腦真正開始感興趣，並著手製造量子電腦的原因，是他們意識到，也許可以用來破解原本很難被破解的加密技術，因為普通電腦無法做到。這種能夠破解其他國家加密網路的能力，引起了各國政府注意。如同人工智慧領域，中國表示有意在量子科學領域占得世界領先地位，並宣布計劃將在2020年啟動國家實驗室。美國也很積極，打算創建一個國家量子計劃。量子電腦提供的獎勵，亦即潛在的戰略或商業優勢是巨大的。想像一下，如果我們能夠根據每筆交易的數據，做到分分秒秒進行實時股價預測，或者可以簡單地計算出一種新型燃料，或者開發出一種能戰勝可怕疾病的藥物的公式，這些都是量子電腦可以提供的承諾。世界上目前已有量子電腦存在，但還很像1950年代的陽春電腦階段，體積龐大，要靠一堆博士來操作，而且功能很弱。
像打字機一樣的鍵盤是主控工具，透過敲打鍵盤輸出訊息和指令，為電腦提供數據。
全球科學界充分認知到量子電腦的重要性，對於量子電腦如何被妥善應用而非誤用，也顯得小心翼翼。量子電腦潛力無窮、商機無限，目前各國政府無不致力尋求爭取量子電腦制霸地位。在美中貿易戰如火如荼開打之際，彭博新聞就點出中國政府真正的興趣不在貿易戰，而是要在量子電腦的終極競賽中占得先機。兩國緊密較量。在美國，除了來自高科技公司充沛的動能，國防工業同樣在量子電腦上挹注天價資源，最積極的當屬全球最大武器製造商洛克希德馬丁公司（Lockheed Martin Co.）。
(Kristen Pudenz\洛克希德馬丁公司資深量子應用工程師 v.s 記者)
我們正在研究最棘手的問題，這是傳統電腦難以解決的問題，意味著我們無法用現有的時間和資源來處理這些問題。（就是那些要花上好幾輩子來解決的問題。）沒錯。
洛克希德馬丁公司使用由加拿大D-Wave公司所開發的量子電腦，確保該公司生產的武器系統呈現零錯誤的完美狀態。愈先進的武器所需的軟體就愈複雜，例如台灣一直很想採購的F-35隱形戰機，整個內部系統得靠超過八百萬條線路碼來維持運作。
(Kristen Pudenz\洛克希德馬丁公司資深量子應用工程師)
軟體驗證是其中最困難的部分，因為這會消耗非常巨大的資源。對於所有實際在開發武器內建電腦系統的公司，不論是洛克希德馬丁公司或其他廠商，都很困難。（因為花費金額太高了。）花費難以計量。如果我們能將運算速度提高，那怕只是百分之一，這筆開銷都幾乎足以讓我們負擔整套量子電腦運算程式了。
另一方面，在中國，政府傾全力推進量子電腦的進程，絲毫不鬆懈。
(潘建偉\中國量子衛星計畫首席工程師)
在第一次科技革命浪潮中，中國只是追隨者。如今中國開始思考創建新領域，在未來科技中擔任領先者。這是整個中國發展量子科技的背景。
潘建偉，中國科技大學副校長，被稱為中國量子之父。他的團隊在安徽合肥市創建了世界上第一個規模化（四十六個節點）的安全量子通訊網路，為反制量子電腦駭入技術豎立了第一個里程碑。中國的企圖心還不只這樣。政府計畫在未來三年內投入一百億美元，用作量子電腦方方面面的應用開發。這個預算規模，是美國政府投入量子電腦研發的十三倍。量子電腦似乎為未來世界勾勒了一個美好的願景。然而英國經濟學人雜誌也提醒，距離量子電腦真正應用在日常生活的階段，目前看來還非常遙遠，對於量子電腦的全知全能，也許毋須過度想像。
(Jason Palmer\經濟學人雜誌主編)
當我們談論量子電腦時，人們傾向於想到一個可以執行任何程式、全知全能的機器，這就是所謂的普世通用的電腦。然而那仍然是遙不可及的前景。與此同時，會有更小的機器出現，具備著更特定的用途。量子電腦很難維護，必須在嚴格控制的低溫實驗室環境中操作，並非隨手可得。儘管量子電腦在解決某些問題上具有強大的功能，但一時半載不會取代現有的桌上型電腦或智慧型手機，因為我們不需要用量子電腦來編輯照片或發送電子郵件。實際上，可能會發生的情況是，有幾家公司擁有最好的電腦，讓我們在雲端中以某種分時方式使用它們，也可以發送出棘手的量子問題並得到答案。但是，我們現在能夠提出的問題種類，我們能夠得到的答案種類，都是無法想像的。這是為什麼政府、科技巨擘和一些活躍的新創公司會競相投入的原因。
含主持人陳文茜解說，請點閱【完整版】2020.10.03《文茜世界周報－亞洲版》
https://www.youtube.com/watch?v=7OXUX-4ROiE
#影片拍攝日期為疫情升溫前
一次開箱兩款4K電視 Samsung三星美學電視The Frame跟風格電視The serif，除了有三星量子技術畫面清晰好看之外，還有多用途，可以分割畫面當作電競螢幕使用還有專屬遊戲模式，平常不看的時候又是一幅畫，內建Netflix、YouTube、Apple TV、Prime Video、愛奇藝線上串流追劇超方便
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