量子運算技術被視為次世代科技發展的關鍵技術，吸引眾多科技大廠紛紛投入研發支援，如IBM、Intel、Google、微軟等積極推動相關技術發展、提早佈局，Google更甚至提出預計2029年推出首款商用量子運算電腦，而亞馬遜AWS也不例外，近日更提出三大策略，要幫助企業佈局量子電腦技術。
量子電腦善用量子物理學的獨特行為（例如疊加、糾纏和量子干涉），並將其套用至運算。這會為傳統程式設計方法引進新的概念。現階段量子運算開發仍屬初期，還未能在實際案例上證實能提供比目前傳統的電腦更好的解決方案。
具優化、物質模擬兩大長處，量子運算潛力備受看好
即便量子運算尚未有具體應用成果，其優化大規模系統與物質模擬的長處，仍然受到業界的關注。AWS表示，量子電腦可以優化一些規模巨大、結構相當複雜的應用場景，像是城市交通的疏導、交通的管理、汽車的生產製造，甚至是銀行領域的核心金融交易問題等，讓一些傳統的交通、製造與金融交易業務得以更容易操作與使用。當然，現在一般的電腦也能夠解決這方面的問題，但是當這些問題的規模變得特別大的時候，量子運算就可發揮高效能運算長處。
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另一個量子運算大有可為領域，在於現實世界的物質模擬。量子運算的優勢體現於模擬電子級、粒子級別的物質，而這樣級別的擬真技術是目前傳統電腦無法實現的。AWS量子運算中心量子硬體研究負責人Oskar Painter談到，雖說現階段還無法明確定義量子運算的未來發展方向，但可以知道的是，量子運算能更好的進行現實世界的物質模擬，也就是說可以模擬現實世界物質的互動方式（最小單位可到分子等級），這也將為許多產業帶來顛覆性的影響，如化工/化學產業、新材料研發，甚至是生產製造系統、物料管理、新藥開發等。例如，科學家可以找到醫學中所需的化學分子，進行新藥開發。
從雲端切入，AWS量子策略三方面著手
不過就如同上述所言，量子運算技術與應用尚未明確，開發門檻又高，很多廠商想投入卻不得其門而入。AWS相信，把量子運算納入到客戶的雲端體驗中，是最好的利用該技術的方式，也就是說量子運算應該是使用共用的基礎設施，這樣也能夠更好的去推動量子運算技術的採用率。
基於此，亞馬遜AWS針對量子運算發展提出三項布局策略，包含量子運算雲端服務、量子解決方案實驗室（Quantum Solution Lab），以及建立AWS量子運算中心（AWS Center for Quantum Computing）。
其實早於2019年，亞馬遜即推出Amazon Braket雲端服務，讓一些沒有量子運算專業技術的廠商，也能更好地利用量子運算技術。負責Amazon Braket服務的總經理Richard Moulds表示，共享的基礎設施（也就是雲端服務平台）是推動量子技術使用率最好的起始點，該技術能讓廠商先行探索量子領域，作為未來導入量子運算技術的選用依據。
Amazon Braket提供建置、測試及執行量子演算法的單一環境，客戶無須設定及管理基礎架構、與多個量子硬體協商存取，以及撰寫程式碼來整合不同環境。該方案提供全受管Jupyter筆記本，客戶可以用於探索可能的應用、用視覺方式呈現結果，以及優化量子演算法。多種已預先安裝開發人員工具、範例演算法及教學課程的筆記本供客戶挑選。
使用Amazon Braket無須預付款，只需支付使用的AWS資源費用。針對每項Amazon Braket功能單獨計費，包括存取量子運算硬體和受管模擬器。
此外，AWS量子解決方案實驗室建立的重點，是幫助廠商能更容易地進入量子世界，助其開發潛在高價值的應用方案。因此該實驗室擁有許多科學家、研究人員，會和一些熱衷於量子運算領域的客戶進行協同合作，而這方面的合作都是著眼於一些非常長期的量子運算應用領域方面的研究。
量子運算中心則是強化AWS在量子運算領域的能力，鑽研相關的軟/硬體技術創新，其主要成立的目標就是在量子運算技術方面進行科研，並且進行實際的開發，初期主要是針對高性能運算方面的雲服務領域，解決挑戰性的問題。
量子運算發展萌芽期，糾錯、擴大系統能力待突破
量子運算目前仍處發展的萌芽階段，尚有兩個挑戰需要突破，也就是如何除錯，以及如何把它的系統做大，解決這兩項問題，才能夠談到真正的應用。
Painter分析，目前量子運算系統規模還很小，無法處理非常有廣度和深度運算的任務。也因此，初期目標是更好降低量子運算錯誤率，也就是透過糾錯系統提升量子運算的準確度。就如同上述所言，量子運算比較有優勢的領域就是優化與擬真模擬電子級、粒子級別的物質，而這樣級別的仿真模擬是目前傳統電腦無法實現的。
對於任何量子運算技術選擇，需要從成熟度和性能層面去思考。AWS期望在這個10年間，可以把量子電腦的規模做上來，然後帶有它自己的量子除錯的系統，可以提高它的準確率，真正的把它能夠應用起來。
責任編輯：蕭閔云
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