【Google研發量子電腦】為何會令Bitcoin大跌？　量子世界你要識

10月23日虛擬貨幣大跌，Bitcoin（比特幣）一度下挫8.7%至7,418美元。這除了是因為Facebook的虛擬貨幣Libra不利消息外，還有Google發表成功製造量子電腦，實現「3分20秒解決傳統電腦花1萬年計算」的衝擊。
量子電腦為何會成為虛擬貨幣的壞消息？這需要先知道量子電腦的運作原理。

電腦科技自1960年起突飛猛進，運算的硬件愈來愈細小，速度愈來愈快。從最初要擺放好幾間房間大小的真空管電腦，到今天只有盒子大小的迷你Mini Computer，電腦發展可謂一日千里。

但時至今日，電腦科技似乎已達到物理瓶頸，人類很快將到達傳統框架下電腦的「終點」。

不停縮小　愈來愈小的電腦

今天的電腦由不同的硬件組成，由每個硬件，不同晶片組成。電腦最細小的單位，是組成模組（Module）的電晶體（Transistor）。電晶體有如開關，給予開（1）和關（0）的答案。一個開關名為位元（Bit），簡單來說，就是由無限個這種帶着控制「1」和「0」的電晶體，組成今天的電腦。

電腦的大小和運算能力，取決於電晶體的大小和多少。人類近半世紀一直取得突破，讓電晶體變得愈來愈細，因此電腦亦成功變得愈來愈細小。今天一個常見的電晶體，大小只有14納米。

14納米是一個什麼樣的概念？人類紅血球的大小約6微米、能導致愛滋病的HIV病毒大小約150納米。也就是說，人類建造的電晶體，比病毒還要細小。

愈接近粒子大小　世界變得不一樣

但是，電晶體不能無止境地縮小下去。因為當電晶體愈來愈細小，愈來愈接近粒子大小的時候，物理性質會改變。人類稱這個微觀世界的物理稱為「量子物理」。

在量子物理世界中，電子可以隨意「穿牆」，無法維持固定開關。也就是說，電晶體會有縮至極限的一天，要突破這限制，就要在如此量子物理基礎下，開發新的電腦。

可同時出現兩種可能的「疊加狀態」

但量子電腦不只是大小問題，量子物理可以做出一般傳統物理無法完成的事。如在傳統物理世界中，一個位元只可以是「0」或是「1」，但在量子世界中，一個位元可同時是「0」或是「1」。

這個可同時是「0」或是「1」，我們稱之為疊加狀態（Superposition）。更進一步說，本來位元只能給出「一種可能」，但在量子位元，能給出「兩種可能」。

這是一個非常重要的改變，以4位元舉例，4位元能給出16種不同結果，但只能給出「一種可能」；但在量子世界中，4量子位元能給出16種不同結果，但「同時給出16種可能」。這意味着量子位元效率是以指數級的膨脹，20個量子位元已能儲存過百萬數值。

繁複計算效率大增

因此，在一些運算領域之中，量子電腦可以極高效的方式進行。最經典的例子就是破解密碼，傳統的電腦只能每次對一組密碼試驗，但量子電腦就能同時進行多組密碼試驗。

如密碼鎖由4個「0」及「1」組成，假若電腦每秒測試一組答案，傳統4位元的電腦最慢16秒能找出答案。但使用4量子位元的電腦，只需1秒就能找出答案。

量子電腦可以大量掘礦？

而這就是為何虛擬貨幣會受到量子電腦衝擊的原因。目前虛擬貨幣需透過電腦進行複雜的運算，花大量時間才能「掘出」一毫幾仙的貨幣，但這種複雜的運算對量子電腦而言可能只是瞬間的事。

Google號稱只用3分20秒就能完成傳統超級電腦要花1萬年才完成的工作，雖然IBM其後更正超級電腦是花2.5天，但從2.5天縮減至3分20秒已是革命性突破。用如此速度掘礦，虛擬貨幣隨時瞬間崩盤。

當然，目前沒人驗證過用量子電腦掘礦的效能，要建造量子電腦成本也是天文數字。但有如電腦發展史一樣，人類成功在半個世紀內，把好幾間房間大小的真空管電腦，發展成今天只有盒子大小的迷你Mini Computer，因此量子電腦說不定哪天就能家用化。「量子霸權」的開始，將可為人類帶來翻天覆地的轉變。