Fortran揭櫫了許多現代程式仍在使用的觀念,例如 DO loop、副程式、……等等。更重要的是它開啟了程式語言獨立於電腦硬體之外的可能性,在此之前的機器語言都只能依附於專屬的電腦。Fortran公開之後,其它不同用途的各種高階語言也陸續問世,如今當然又進化到另一番截然不同的光景了,而這一切都得感謝巴克斯將程式語言從電腦硬體的禁臠解放出來;他本人也於1977年榮獲計算機界的最高榮譽──圖靈獎。
手寫數字辨識是一個眾所周知的問題,美國國家標準與技術研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)提供一公開測試組,有 60,000 個訓練圖像集和 10,000 個測試圖像集,<圖表>是其中一個小樣本。機器學習系統對此資料的辨識成效很好,在公開競賽中,錯誤率低於 0.25%,亦即平均 400 個字符中只有一個錯誤。
Fortran揭櫫了許多現代程式仍在使用的觀念,例如 DO loop、副程式、……等等。更重要的是它開啟了程式語言獨立於電腦硬體之外的可能性,在此之前的機器語言都只能依附於專屬的電腦。Fortran公開之後,其它不同用途的各種高階語言也陸續問世,如今當然又進化到另一番截然不同的光景了,而這一切都得感謝巴克斯將程式語言從電腦硬體的禁臠解放出來;他本人也於1977年榮獲計算機界的最高榮譽──圖靈獎。
「這很難做到!」張慶端表示,目前 IBM 開放 5 個量子位元供大眾使用,只有兩位元糾纏而已,臺大與 IBM 合作可使用 20 個量子位元,也沒有全部位元糾纏。今年十月 IBM 53 個量子位元的新機器即將上線,預計有 16 個量子位元可以直接糾纏 [註3] 。
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圖左上是 IBM 20qbits系統,圖下是 50qbits 系統示意圖,可以發現量子位元沒有全部彼此互聯,圖右上則是量子處理器的封裝照。(圖/flickr IBM Q)
張慶端進一步解釋,量子難以糾纏是因為粒子是很難達到量子狀態,即便達到量子狀態,要長時間控制它也不容易,像 IBM 就採超導體材料製造量子位元,並以微波控制位元,但超導體必須在接近絕對零度(-273.15℃)的嚴苛環境下運作,亦有相干狀態壽命短等許多問題待克服,目前各國科學家還在尋求不同方式突破,主要當然政府也砸錢支持才會有突破。
為了維持超導體的低溫,量子電腦下方會裝設稀釋冷凍器。(圖/flickr IBM Q Credit: Graham Carlow)
量子電腦的應用:量子通訊、量子金融
目前世界上量子電腦商業運轉的進程是 IBM 量子電腦 53 位元,去年(2018)Google 發表 72 位元的量子處理器,但並未提供大眾使用。張慶瑞表示,量子電腦至少要 500 位元以上才能逐漸顯現威力,並進入量子優勢的階段。儘管量子電腦離商用還有段距離,不過現階段量子科技已在量子通訊及軟體應用上百花齊放呢!
臺大 IBM 量子電腦中心不定期開設量子電腦的入門課程,臺大校內也有選修課,每個月巡迴到臺灣各大學舉辦量子電腦課程。目前正預備辦理高中老師的培訓,希望也能在高中推廣量子計算的應用,培育未來的人才。九月底科技部也與量子電腦中心合辦「 量子電腦導航」,內容包括:量子電腦與其計算原理、量子程式教學、量子邏輯閘初用,大家可以至臺大 IBM 量子電腦中心查詢相關活動。
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如果覺得學寫程式太可怕,不妨就下載 IBM 推出的 “Hello Quantum” 的手機遊戲吧!用破關解題的方式,逐步認識量子電腦的運算規則。破關征服它後,說不定你會愛上它。