量子電腦x量化交易！？
最近一個禮拜，我參加了台大 IBM-Q 舉辦的量子電腦黑客松，並列第一名，並且額外獲得鴻海特別獎。我們這組從零開始，只花了三天，也學到很多量子電腦的知識，還有認識新朋友，覺得非常的開心！
以前的黑客松，比較偏工程，想做什麼就做什麼，天馬行空，但是這次的黑客松，跟以往非常不一樣，有很多數理的成分，更重視理論，我們組的學歷陣容非常堅強，兩個博後，一個博士，兩個碩士，除了我以外，都是物理專長。討論的都是 Ising model、QAOA、quantum gate 等物理的概念。
我一開始真的是不懂，從 0 開始，好在 IBM 有出 Python 的 Package Qiskit，我看得懂程式和演算法，原來 Ising model 可用於解 maximum cut problem，原來 QAOA 可用於 Binary 的 quadratic optimizer，那我就把它們當成黑盒子，大概可以理解並應用了。
我很慶幸在博士班的時候，有把數學更徹底的學好一點，所以才能在這麼優秀的團隊中，貢獻所學的知識。在比賽中，我的專長，就是提供創意且實際的主題，跟寫浮誇程式介面XD，也是黑客松比賽非常重要的兩個要素。這次也很成功的繳出一張滿意的成績單！
經過這次的戰役，我人生中參加 4 次現場黑客松，4 次都有得獎，3 次是第一名，一大部分原因，是我歷史上參與比賽的伙伴，陣容都是非常堅強，有堅強的學術背景，工程技術，而且團隊向心力強，不會輕易放棄，肝也非常新鮮健康。我也有所貢獻，但是每一個人都缺一不可，都是比賽的致勝關鍵。讓我回想到那些一起熬夜寫程式的日子，真是太辛苦又太有成就感了！
雖然比賽很好玩，但我很少參加，因為平常已經夠忙了，做交易就已經很像是黑客松了！但是這次是我老婆邀請我去，剛開始勉為其難的答應，因為我真的不懂量子電腦，怕現醜。我老婆常會逼我做一些不想做的事情，但最後往往會有正向的回報，所以我常常會聽從老婆的決定，尤其是比較重大的決定ＸＤ，有她的主意，我的人生更精彩！所以既然要做，就要全力以赴，PyCon演講完回到台北，就馬上出發參加比賽。
不過這大概是我參加過，最不像黑客松的比賽了，早上七點起床，搭遊覽車到「台大溪頭自然教育園區」，都已經中午了！三天的比賽，其中半天搭車去，半天搭車回台北，都在搭車就好啦！不過搭車是活動的一部分，總比自行前往好很多吧！
於是我們就在山明水秀中討論數學、寫程式，也別有一番風味，但是物理界的黑客松風格，真的是跟一般的黑客松有很大的差異！一般黑客松，吃的都是垃圾食物，像是PIZZA，漢堡之類的，但在物理黑客松，竟然是吃合菜，很好吃！以前的黑客松，只有一間教室跟一堆二手睡袋，看你要不要睡，不睡拉倒。而這次竟然睡飯店！每個人竟然有一張雙人床可以睡，被單還可以控制溫度！
而且這個活動是免費的！！你或許會覺得，政府和學校又再浪費國家公帑了，讓學生們吃喝玩樂，花納稅人的錢，但其實，這是很聰明且省力的作法，就像是投資股票，要把錢砸在好的公司身上，讓這些頂尖的腦袋在舒服的環境下，請他們做一些科學上的突破，成效真的非常好，有鑑於這次的成果，IBM 決定在台灣2021年再辦一場，更大且國際級的量子電腦黑客松，各國頂尖學者聚集於台灣，產生的週邊效益，對於台灣科技的進步，絕對是一筆超級划算的投資！
我已經很久沒有接觸交易以外的程式了，這個禮拜出來玩三天，又可以得獎，算是一個另類的抒壓！平常都在製作交易程式，琢磨賺錢的程式很辛苦，本身的程式實力當然很重要，但有時候找到對的交易策略，就是需要長時間的琢磨，運氣成分也非常高，而最後如何判斷程式運行的是正確的？就是有沒有賺到錢囉！XD，但價格通常是隨機漫步，所以你真的很難確定，新程式能幫你賺錢，除非運行了一陣子，就算能賺錢，你還是會擔心它可以幫你賺多久，日子就在「擔心」的循環中度過。
寫一般的程式，就沒有這麼辛苦了，你得到的 feedback 是非常迅速且即時的，可以用就是可以用，不能就是不能，可以根據這個 feedback 快速優化程式，這就其實是寫程式最開心的地方，藉由不斷修正，程式變得越來越多功能，越來越好！
然而這次的比賽如何獲勝呢？量子電腦，目前真的還在傳統電腦真空管的時代，我覺得這次要得獎有兩種不同的方法，第一種，對於量子電腦的電路製作有真正的貢獻，第二種，將量子電腦做跨領域的結合。第一種對我來說比較困難，要在短時間瞭解各種不同的量子閘，並且做出量子電腦的具體貢獻，短時間不太可能，第二種，是我比較擅長的，就是做跨領域結合，將量子電腦的演算法用在不同的地方。
我們將資工系常見的感測器網路當作命題，做出車聯網的應用，利用量子力學的演算法，來做都市規劃建構感測器網路，為車聯網做提前的佈局，和計算感測器資料同步協定。另外也做了其他的應用，利用量子電腦做車輛定位（我承認這部分用量子電腦做沒有必要XD（沒有quantum advantage），但最後demo很炫就是了）。
在三天的時間裡，應用量子電腦的演算法，構建三種車聯網應用，相信是個很完整的結果！我們將競賽成果開源到github上，供大家下載下來玩，不過程式碼還有很多優化空間，請大家小力鞭策XD！
https://github.com/koreal6803/Application-of-quantum-optimization
之後會介紹跟量子電腦和這次黑客松有關的系列文章，也會講一些量子電腦用於程式交易的演算法，不過假如你期望量子電腦可以幫你拿來賺錢，看到這裡就好了，因為不太可能，量子電腦還在很早期的階段，就像是電腦在真空管的時代。但你假如你對數學不排斥，想要瞭解一些量子演算法，這個系列應該會很有趣！
附上這次比賽所有隊伍的題目和程式碼：https://github.com/qiskit-community/qiskit-hackathon-taiwan-20/issues
還有其中一組做的量子電腦遊戲線上玩讓大家體會量子電腦的奧秘，要組合quantum gate 來控制擊球的位置，我５秒內就掛了：
https://alfa871212.itch.io/qpong?fbclid=IwAR28Mw8zS3HBvNOdrf1R8z-60yW8AhVFjpvpG0nYt-lmNEw3FJxrS3bJ12k
也歡迎在下方留言，你究竟看 finlab 是想賺錢還是學程式的呢？
台大量子計算學程 在 [評價] 108-2 量子計算與資訊導論管希聖- 看板NTUcourse 的推薦與評價
※ 本文是否可提供臺大同學轉作其他非營利用途？（須保留原作者 ID）
（是／否／其他條件）：是
哪一學年度修課： 108-2
ψ 授課教師 (若為多人合授請寫開課教師，以方便收錄)
管希聖
λ 開課系所與授課對象 (是否為必修或通識課 / 內容是否與某些背景相關)
物理所選修
先備知識: 線性代數(Friedberg CH1~CH2 & CH5)
量子力學(J.J Sakurai CH1~CH3)
以上先備知識非必須，課本會從頭開始講，但如果想更清楚
理解這門課的理論架構，上述會很有幫助。
δ 課程大概內容
1. Four Postulates of Quantum Mechanics
(State space, Time evolution of state,
Measurement, Composite system)
2. Quantum Entanglement
3. EPR Paradox and Bell's Inequality
4. Quantum Circuit Model (Quantum gates)
5. Superdense Coding
6. Quantum Teleportation
7. Function evaluation by quantum gates
8. Quantum Parallelism
9. Deutsch's algorithm
10. Quantum Fourier transform
11. Quantum phase estimation
12. Shor's Algorithm
13. Grover's Algorithm
Ω 私心推薦指數(以五分計) ★★★★★
★★★★
η 上課用書(影印講義或是指定教科書)
Quantum Computation and Quantum Information,
10th Anniversary Edition, by M. A. Nielsen and I. L. Chuang
μ 上課方式(投影片、團體討論、老師教學風格)
板書。老師會把課本上的內容抄到黑板上，抄到一個
段落會開始講解，老師會鉅細靡遺將所有過程告訴我
們，包括思考方式和代數操作，如果嘴上說說看我們
還是聽不懂，那就會寫在黑板上。
修這門課要先有個心裡準備，就是老師他很愛上課，
絕對不會準時下課
本學期管老師最精彩的操作如下，
17:20 管：「這邊我們快上完了，我們上到燈關好了。」
17:40 電燈電源被切掉了(物理系教室這時間會切燈)
管：「疑?怎麼那麼快？比我想像中還快」
學生歡聲鼓舞，但此時管老師拿出他的教職員證
走向黑板右側，狠狠的插進卡槽，燈又亮了。管
老師一語不發，回到黑板繼續上課，戰到18:00。
所以後面千萬不能排課喔XD
σ 評分方式(給分甜嗎？是紮實分？)
作業(七次) 30%
考試(約在學期結束前兩週) 40%
期末報告 30%
ρ 考題型式、作業方式
作業是課本習題，一次10題，大約1~2週出一次，我還蠻
喜歡這個部份的，因為物理課通常問題是實作量不足，而
老師使用作業去強迫你唸書和實用知識，每週作業我大概
會花三、四個小時，從量子力學、線性代數、量子邏輯閘、
質因數分解等都會寫到作業，還蠻紮實的。
考試是教完Shor's Algorithm後，考題七成和考古題一樣，
大約考前一兩週助教會傳考古題，基本上就通通背起來，
進去抄下來XD 老師比較希望別人問你量子電腦怎麼做質
因數分解時，你能夠把流程背給他聽，不要修完這門課什
麼都不知道。
期末報告就是找paper，用量子電腦來實作，不過我還沒
開始做XD 組員加油~
ω 其它(是否注重出席率？如果為外系選修，需先有什麼基礎較好嗎？老師個性？
加簽習慣？嚴禁遲到等…)
全簽，不點名。
下面這份是我的上課筆記，希望能幫助到有需要的人，
不用再把課本抄一次，不過期末我有點耍廢懶的打下去，
所以如果有人真的用到這份筆記，希望你們能幫忙把後面
補完，造福後人XD
https://github.com/jacky00dd/Quantum-Computaion-NTU-2020
Ψ 總結
這門課比較像是概覽量子計算，這個領域有什麼人做了
什麼事這種感覺，以後如果想要投入這個領域的人，這
門課會是個不錯的入門，可是如果目的性不夠來修的話，
大概之後就會忘記了，就跟我的電子學一樣XD
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