第50屆世界經濟論壇（World Economic Forum，WEF）於1月農曆過年期間在瑞士達沃斯（Davos）舉辦。每年來自各國產官學界的精英們會在這個阿爾卑斯山小鎮聚集，針對世界緊迫的問題交換意見。今年的主題是氣候變遷與環保，但世界經濟論壇也觸及其他如健康、能源、商業金融等廣泛議題。而其中值得關注的是世界經濟論壇也注意到AI、量子科技將會改變世界。我們就順著此論述，報導量子電腦在健康照護方面可以有何運用，以及新創公司所發想的解決方案。
生醫感測的利器Smart Dust
IoT運用在健康照護上，具關鍵的是感測器對於生理訊號的蒐集，而這個感測器最好是越小越好，於是智慧灰塵（Smart Dust）概念在十幾年前即被提出來。Smart Dust即是利用微機光電（Micro Electro-Optical-Mechanical System，MEOMS）技術將感測器、攝影機、通訊模組等整合在0.3 x 0.3mm平方的晶片裡。他們可以收集加速度、應力、壓力、濕度、聲音等訊號，並將數據無線傳輸到雲端或基地台。其可應用在環境監測、智慧農業、物流管理、健康照護等。例如加州大學柏克萊分校就發表了一篇論文，探討了這個技術植入大腦，提供大腦神經回饋的訊號。加拿大一家EPIC Semiconductors也戮力在Smart Dust的開發及應用。
該公司的創新之處是號稱不採用電池，改採一種能收集能量的奈米級能量收集器，和前端量子疊加處理器（Pre-Quantum Superposition Processor），可與雲端進行雙向無線通訊。其可以感測項目包括溫度、壓力、電壓、濃度、氧化反應等，可應用在各種人類行為的監測、化學反應、生物檢測，例如細胞成長、血液分析等。該公司將此產品提供給HCL Technologies，以應用在解決藥物誤用或濫用的問題上。藥物誤用或濫用的問題造成數百萬美元的損失，還可能導致死亡。HCL號稱其革命性的量子計算和奈米科技可以藉由注射器和其他裝有Smart Dust的設備，實現藥物誤用的先期檢測和預防。該公司2019年營收97億美元，並在今年的世界經濟論壇頒發了Wave Maker Awards給最佳商譽者。
高階醫療影像、個人照護等資料過於龐大 有賴量子電腦
在舊金山所舉辦的美西光電展上，諾貝爾獎得主Betzig就有提到，未來的醫學影像將因為解析度大幅度提高而導致資料量過於龐大，例如一個高解析度的顯微影像數據就達到10 Terabytes，使得傳統的電腦難以處理。而在健康感測器、可穿戴設備和微型醫療設備普及之後，每年送到雲端的數據量將從2013年的4.4 Zettabytes成長十倍以上，到44 Zettabytes。這些海量資訊將使得傳統電腦有如老牛拖車；AI結合量子電腦將能够理解與處理這些海量的數據。此外藉由這些生醫感測器與監測通訊系統，病人可以分散變成照護點（Point of Care），以降低對於實體醫院的依賴。如此龐大的系統也需要量子電腦來確保系統的順利運作。光電協進會將繼續探索量子科技在健康照護的應用與潛力商機。