緣起

量子力學是20世紀人類思想的偉大結晶, 發展至今百年多, 集結許多科學家, 哲學家, 思想家的智慧, 提供探索宇宙本質與生命意義的元素. 到21世紀仍然持續發燒, 縱橫跨越整個科學領域. 幾乎每一個科學子領域, 都引入量子觀念. 並對哲學思維, 宇宙論, 存有哲學, 生存意義, 生命思想產生重大影響, 已經跨向人類範疇的全域. 今後也將成為基本知識, 翻新牛頓力學, 笛卡爾思維, 成為未來各種新知識的基礎. 目前, 將量子力學引入生物學, 混沌學, 資訊學, 醫學, 本體論, 是發展上必然的趨向. 欲了解宇宙/生命的運作與結構, 探索生命究竟與存在本質, 欲建立自家的思維架構和知識大廈, 必當重視量子力學. 或許21世紀才真正算是量子風行的大世紀.

當數位電腦的能力愈來愈強, 處理器和記憶體尺寸愈來愈小, 如果達到原子的尺度時, 量子效應就無法避免. 不確定原理, 量子疊加和量子糾纏現象都出現其中, 並且變得十分重要. 初看起來, 量子不確定似乎造成資訊處理的困難與極限, 想想, 如果連輸出是什麼都不能確定, 怎麼處理運算呢? 運算要非常準確呀. 這實在令人沮喪. 不過, 科學家卻發現, 因為糾纏現象提供了令人意想不到的效果, 使得量子輸出有了強關聯. 因此, 量子計算機便利用量子疊加態天生平行計算的驚人計算能力, 成為電腦計算的耀眼明星. 善用量子現象的特性, 來幫助我們提高計算能力, 是量子計算的目標. 量子現象包含隨機, 疊加和糾纏, 是很了不起的特性, 當善用之.

量子力學/量子糾纏/量子電腦, 玄奇無比, 深奧得沒有人敢說完全理解. 因而量子大師, 也是量子電腦觀念的創始人費曼說: 沒有人真正理解量子力學.

量子電腦可追朔費曼1982年論文提出的量子計算(quantum computation)想法, 至今36個年頭. 科學家們於2000年時預估, 量子電腦的商業用途, 還需要等上20年, 才能成熟. 同時預言, 一部32量子位元的量子電腦, 其計算效能, 是現行數位電腦的40億倍. 哇, 多驚人的數字, 多吸引人的效能, 多令人期待.

2017年, 幾家前導公司相繼推出49/50 qubits的量子電腦原型機, 甚至宣稱2017年為量子電腦元年. 我們欣逢生在這個科學浪潮上, 願參與這個時代的盛會. 也為緬懷先師吳大猷先生為科學的奉獻, 以及紀念心中偶像費曼大師的啟迪, 因此在交大校友組織「量子計算研究社」, 進行量子計算的研究, 希望培養出「量子計算」種子團隊, 參與量子世界的開展.