科學人雜誌
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No.246
2022年8月號
量子電腦也要糾錯

量子電腦具有強大的計算能力,但無可避免發生錯誤,傳 統糾錯法會摧毀量子資訊,科學家發展〈量子電腦的糾錯 法〉,從打造高品質的量子位元、改善糾錯碼、錯誤緩解等方 向著手,為求進展,短時間內必須在理論與工程之間取得平 衡,才能開拓量子電腦的未來。

與此同時,我們正進入〈第二次量子革命〉。近幾十年 來,量子科技發展迅速,先進國家投入大量資金推廣相關應 用,台灣大學—IBM量子電腦中心前主任張慶瑞指出,製造可 容錯的通用型量子電腦是長期目標,而欲實現最複雜的量子演 算法,量子糾錯技術是關鍵核心。

緩解自然環境惡化問題,需從教育扎根,但美國德州〈受 產業操弄的氣候教育〉在化石燃料業者強力介入下,中學課綱 內容企圖淡化人為氣候危機和該產業帶來的衝擊,深刻影響年 輕世代對環境的正確科學知識。

主流神經科學認為,經驗形塑我們對外在世界的認識,近 年則出現〈大腦由內而外認知世界〉的觀點,認為我們透過行 動把原已存在腦中的神經機制與外在環境配對,經由內化的大 腦歷程來學習。這類觀點在動物實驗獲得初步證據,期望未來 應用於人工智慧研究和腦部疾病檢測。

天文學界陷入〈宇宙級張力激辯〉,對於宇宙膨脹速率 (即哈伯常數H0)和宇宙中物質密度參數 S8兩個估計值,長期未有共識。差異可能源自 不同研究團運用不同觀測方式產生的系統誤差,甚或反映出宇 宙學標準模型有缺陷,而新的觀測技術和新理論帶來 化解張力的曙光。其他更多精采篇章,請見本期《科學人》雜 誌。

專題文章
物理學 
38 量子電腦的糾錯法  納札里歐(Zaira Nazario)
物理學
神經科學
52 大腦由內而外認知世界 布薩奇(Gyorgy Buzsaki)
教育
60 受產業操弄的氣候教育 沃斯(Katie Worth)
天文學
68 神秘閃爆謎中謎 曼恩(Adam Mann)
古生物學
72 哺乳類崛起之路 布魯賽特(Steve Brusatte)
宇宙學
82 宇宙級張力激辯 阿拿瑟斯旺米(Anil Ananthaswamy)
新聞掃描
科技
14 城市高溫地圖 伯科威茲(Rachel Berkowitz)
太空科學
16 衛星高光譜視野 甘農(Megan I. Gannon)
醫學
17 奇異筆頭採樣棒 班德(Maddie Bender)
生物力學
18 雄蛛「跳」脫死亡交配 塔米西亞(Jack Tamisiea)
生物學
18 唾液腺中的神秘細胞 湯普森(Joanna Thompson)
動物行為
19 磷蝦磷蝦成群游 查普曼(Andrew Chapman)
醫學
23 芋螺毒液合成胰島素 羅傑斯(Anna Rogers)
物理學
24 科學剪影 湯普森(Joanna Thompson)
演化
26 致命絞纏 蛇之呼吸 費雪(Lars Fischer)、湯普森(Joanna Thompson)
大氣科學
26 大氣又熱又渴 克羅巴克(Ula Chrobak)
新聞鮮事
27 一覽世界科技進展 湯普森(Joanna Thompson)
古生物學
28 食性看恐龍分佈 布拉克(Riley Black)
華人視界
形上集
30 承認錯誤 高涌泉
教科書之外
32 人類基因體2.0 陳文盛
談心說理
34 為何環保行為不易落實? 曾祥非
專欄文章
專家看新聞
90 群眾募資救不了所有人 肯沃西(Nora Kenworthy)、伊格拉(Mark Igra)
科學佐以詩文
92 談可見光 肯恩(Donna Kane)
健康與科學
94 精神疾病增加失智風險 華立斯(Claudia Wallis)
攸關心智
96 鼓勵孩童發問 古德(Kayla Good)、蕭(Alex Shaw)
科學焦點
98 科研傷了氣候 歐瑞斯克斯(Naomi Oreskes)
圖表會說話
106 失控的天氣 莫斯柯維茨(Clara Moskowitz)、圖表╱克利斯提安森(Jen Christiansen)
編輯部製作
總編輯的話
科學人書摘
100 病毒與我們共生 摘自《病毒圈》
科學人關鍵字
104 量子位元 彭琬芸
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