亚洲大学与成功大学合办「量子智慧学校」

2021-05-10

亚大校长蔡进发认为，量子电脑很可能提早于未来10年在人工智能、药物开发、气候预测等做出贡献。

图说：亚大校长蔡进发在「量子智慧学校-量子电脑讲座」表示，在量子电脑发展路上，亚大将不会缺席。

亚洲大学（Asia University, Taiwan）与国立成功大学合办「量子智慧学校-量子电脑讲座」，5月8日课程由亚洲大学校长蔡进发主持，并由国立成功大学超级电脑中心主任黄吉川讲座教授，及亚洲大学生物与医学工程学系王昭能教授，共同主讲「量子搜寻算法在AI之应用」，探讨如何将量子计算技术，与目前最热门的人工智能应用相结合。

蔡进发校长致词时提到，量子电脑因发展速度飞快，很可能提早于未来10年在各领域应用就会大爆发，包括在人工智能、药物开发、气候预测等应用，有相当的机会做出显着贡献，并创造出惊人产值。

蔡进发校长指出，量子电脑由于利用了量子力学中，量子特有的叠加态(Superposition) 与纠缠态 (Entanglement)，使得过去在传统电脑中，必须一笔一笔计算的方式，变成可以在同一个时间进行平行演算，当位元数一多，其加速运算的能力将以指数方式成长。

图说：亚大王昭能教授以以「当机器学习遇上量子计算」为题演讲。

亚大王昭能教授以「当机器学习遇上量子计算」为题演讲中提到，未来人工智能在量子电脑逐渐成熟后，可能会有三个可能的发展方向：第一种类型是机器学习的整体计算依然采用传统电脑，但把比较复杂的计算转换成量子电脑算法，用量子电脑来运行以加快学习速度；第二种是设法利用量子计算算法，取代传统机器学习问题的求解过程，产生出新的机器学习算法；第三种则是反过来利用机器学习算法去研究量子的世界。

王教授指出，人工智能的发展前后其实历经50年的起起落落，但目前人工智能的训练仍需要大量的运算，尤其在寻找最佳化参数时仍需要大量的运算时间。因此，若能结合量子电脑高速的平行计算特性，进行最佳参数搜寻，将可以大大改善目前人工智能算法的运算速度。目前的研究重点在于如何将目前的人工智能算法的参数输入，与数学模型改造成量子电脑可以接受的模型。

图说：成大讲座教授黄吉川演讲「量子搜寻算法在AI之应用」。

成大黄吉川讲座教授详细介绍目前成大研究团队，如何利用着名的量子算法-Grover算法，应用在类神经网络的训练。Grover算法主要的优势在于从2n笔资料中，能在√(2^n )次的搜寻中就能找到搜寻的目标，相较于传统电脑平均要2^(n-1)次的搜寻快上许多，尤其当资料量越大其优势越明显。黄讲座教授在课程中将Grover算法与类神经网络结合，推导出适合量子电脑计算的人工智能演算方法，这是目前最新一篇有关如何结合量子计算模型，与人工智能算法结合的研究。

黄吉川讲座教授在量子计算的研究超过30年，目前黄讲座教授的团队以通用量子逻辑闸成功建立了多目标Grover算法之量子运算电路。通用量子逻辑闸与传统电脑通用逻辑闸的观念类似。

一部传统电脑可以全部以通用逻辑闸组成。同样道理，一个设计好的量子算法，理论上也可以全部以通用量子逻辑闸组成，黄讲座教授研究团队所设计的量子逻辑电路，可以在总数为N的样本中，搜寻M个目标为最佳解的情下，只需要搜寻√(N/M)次即可，可以说是领先全球的研发成果。

图说：亚大校长蔡进发(左)，仔细聆听成大讲座教授黄吉川演讲「量子搜寻算法在AI之应用」。

黄吉川讲座教授表示，已知全世界的主要大国，都已开始投入大量的资源，发展量子电脑的各项软硬件设备，尤其是美国与中国大陆，美国的IBM甚至将已经实作成功的量子电脑对全世界开放，虽然目前功能相当有限，但全球量子电脑技术的进步，在近几年有十足的进展。加拿大D-WAVE公司则在2011年，也发表了第一款商用型的量子电脑，主要用在最佳化的问题的求解。

亚大与成大4月25日起到5月底，连续5个周末假日在台北市国家图书馆，共同举办「量子智慧学校-量子电脑讲座」，吸引阳明交大、清大、台大及亚洲大学师生、师大附中师生、富邦金控、资讯业界工程师等学界与业界80位菁英参加。

亚大校长蔡进发表示，与成大合办的量子计算研习活动，旨在唤起国内对量子运算教育的热情，期望未来台湾能在量子电脑发展的庞大机会上佔有一席之地。

图说：亚大校长蔡进发(前排左三)与成大讲座教授黄吉川(左四)，与参加「量子智慧学校-量子电脑讲座」的讲师、学员们合影。