量子電腦和量子網路：科技的下一場重大革命，它們如何運作和改變我們的世界 QUANTUM COMPUTING: How It Works and How It Could Change The World

◎NTU-IBM量子電腦中心　張慶瑞主任／專文推薦
◎國立成功大學資訊工程學系　鄭憲宗教授／審定
◎量子電腦只要200秒就完成超級電腦一萬年的複雜計算
◎IBM、Google、Microsoft、amazon、Intel都投入的下一場革命性創新
◎Amazon讀者4.5星好評

　　量子電腦與其說是一台機器，不如說是一股自然力量。

　　從一九四○年代一個房間大的密碼破譯機電腦，到今天小至可以放在口袋的智慧型手機，它們的運作原理都差不多。而量子電腦是以另一種全新的計算方式，即將徹底顛覆我們理解和計算世界的方式，這個新計算方式的到來，就是「量子霸權（quantum supremacy）」的時代。

　　量子存在著謎一般的物理特性，例如其「疊加狀態」，即是波又是粒子，這種雙重特性讓一個量子位元同時是0又是1，這在傳統電腦上就需要二個電晶體位元表示0或1。一個量子位元能夠保存更多的計算訊息，因此量子電腦可以實現指數級加速的計算能力。

　　另一個連愛因斯坦也解不開的量子之謎，即「量子糾纏」，二顆相關聯的量子，無論距離多遠，它們的特性都保持相關聯，因此發送端將訊息加在量子上，另一頭接收端的量子就能立即（沒有時間差，比光速還快）改變其狀態，瞬間傳遞訊息，且達到不可能被攔截的絕對安全性。

　　這些神祕的量子特性，如何被科學家應用在電腦計算、遠距通訊呢？作者為全球著名科技雜誌《連線》資深編輯，在書中以淺顯易懂的文字，說明當今科技巨擘如IBM、Google、Microsoft等，以各種不同的方式研發量子電腦，以及量子通訊目前的最新進展。量子科技的發展，將解決需要大量運算的複雜問題，例如：

　　◎找到更便宜、蘊含量更豐富的電池材料，以取代越來越少的鋰
　　◎改善農業使用的氮肥生產程序，減少傳統化肥生產的碳排放
　　◎破解捕捉二氧化碳的化學方式，減緩全球氣候暖化的問題
　　◎模擬人體極複雜的內部相互作用和過程，更快開發出新藥物
　　◎無法被攔截的訊息傳遞，保障更安全的網路環境

　　雖然量子科技還有許多艱難的技術問題有待解決，但其無限巨大的潛力，注定是人類未來最重大的技術革命。

名人推薦

　　專文推薦
　　張慶瑞　NTU-IBM量子電腦中心主任

　　各界專家好評推薦（依姓名筆畫排列）
　　林一平　《科學人》雜誌共同總編輯
　　卓建宏　元宇宙量子計算Quantum Computing社群發起人
　　陳在民　元宇宙量子計算Quantum Computing社群發起人
　　張繼聖　T客邦總編輯
　　曾可維　新加坡國立大學量子科技中心博士候選人
　　黃齊元　藍濤亞洲總裁
　　蘇書平　先行智庫執行長

　　量子電腦未來的應用，以及為何現在各大公司願意全力投入量子科技的開發的原因，作者都不厭其煩地闡述透徹，讓讀者對量子這項漸漸成熟的科技有全面的理解。要理解量子電腦及其未來趨勢，這本書是很好的入門。——張慶瑞　NTU-IBM量子電腦中心主任

　　量子電腦是一種「典範轉移」，將徹底顛覆科技產業。台灣必須以戰略思維來擁抱量子電腦，而不是因半導體短期榮景而沾沾自喜。——黃齊元　藍濤亞洲總裁

　　精鍊說明量子電腦的硬體實踐，包含不同架構的優劣與相應龍頭企業。頗具縱深地觸及量子演算法可能帶給世界的改變，並且在樂觀基底中包含客觀的審慎。——曾可維　新加坡國立大學量子科技中心博士候選人

　　所有科技大廠如谷歌、微軟和英特爾都在爭奪量子計算領域的霸主，終於有一本書可以讓我們簡單地知道，它將如何改變世界與你我生活，非常推薦這本《量子電腦和量子網路》。——蘇書平　先行智庫執行長

　　知識不該是少數人的特權，前沿研究固然重要，但科普教育才是根本。本書透過淺顯易懂的故事，將量子計算友善地帶給想要入門的莘莘學子。——卓建宏、陳在民　元宇宙量子計算Quantum Computing社群發起人

作者簡介

阿米特•卡特瓦拉（Amit Katwala）

　　屢獲殊榮的作家和編輯，也是The Athletic Brain一書的作者。他是《WIRED（連線）》雜誌的資深編輯，曾為《泰晤士報》、《衛報》和《體育》等雜誌撰稿，並採訪許多知名運動員。他常受到BBC、CNN、天空體育台和英國電信體育台邀請，並曾在SXSW大會和其他活動中發表演講。二○一九年，阿米特•卡特瓦拉贏得了英國科學作家協會（British Science Writers）年度編輯獎以及Memcom獎；二○一二年，他在G2領導力獎（G2 Leadership Awards）中獲得了年度青年記者獎。他還被體育新聞記者協會（Sports Journalists Association）評選為「年度傑出作家」，並被英國科學作家協會評選為「年度人物」。

譯者簡介

翁尚均

　　法國巴黎第四大學博士，公務人員高等考試及格，文化行政職系公務人員正式退休，現專事英、法文中譯工作。

推薦序 從古典世界進入量子世界 張慶瑞
導論
第一章 何謂量子計算？
第二章 化不可能為可能
第三章 指數威力
第四章 破解密碼
第五章 模擬自然
第六章 量子前景
名詞解釋
注釋
中英名詞對照