生成式AI将为电动车发展带来革新，量子运算可谓是重要助力，共同推动电动车的各种创新。本文讨论量子运算如何完善先进车辆驾驶辅助系统，以及与这项颠覆性技术相关的资安风险。

生成式AI蓬勃发展，开启全球AI智慧新时代，车用AI正迅速蔓延到整个汽车，如同资策会MIC日前指出，生成式AI将为电动车发展带来革新。互为表里的量子运算是重要助力，共同推动电动车的各种创新。然而，量子运算的资安风险将间接导致车辆运行的安全，本文讨论量子运算如何进一步完善先进车辆驾驶辅助系统（Advanced Driver Assistance Systems；ADAS），以及与这项颠覆性技术相关的资安风险。

随着量子技术在汽车电池、软体定义车辆（Software Defined Vehicle；SDV）设计和车辆连接系统优化方面取得成功，汽车制造商，特别是特斯拉（Tesla），正越来越多地将其应用转向先进驾驶辅助系统（ADAS）。他们期??利用量子人工智慧的优势，并将其整合到特斯拉未来的全自动辅助驾驶（Full-Self Driving；FSD）功能中。

ADAS简介

先进驾驶辅助系统（ADAS）是提高驾驶人安全性并改善驾驶体验的电子系统。这些系统使用感测器、摄影机、雷达和光达等各种技术来提供即时资讯和驾驶辅助，它们具有自适应巡航控制（Adaptive cruise control；ACC）等功能，可主动调整车辆之间的距离、车道偏离警告和车道维持辅助。它们还具有保护其他车辆或行人的功能，例如前方碰撞警告、盲点侦测、行人侦测和停车辅助。

实现所有这些功能皆仰仗两个关键组件：感测器（sensors）和人工智慧（AI）。搭载ADAS技术的车辆需要大量感测器来提供车辆内部、周围环境等各方面完整且全面的数据。随後，再透过车载或基於云端的AI来做出判断、促进智慧决策，以实现自动驾驶或无人驾驶功能。

图一 : 搭载ADAS技术的车辆需要大量感测器来提供车辆内部、周围环境等各方面完整且全面的数据。

量子运算如何增强ADAS

与传统的车辆感测器相比，量子感测器利用量子纠缠、量子叠加等量子力学特性，为自动驾驶车辆开创了更多可能性。尽管这些最先进的感测器仍处於早期开发阶段，但它们有潜力透过以下功能使ADAS更加强大和可靠：

· 感知能力增强：将量子感测器整合到ADAS中可以增强车辆的感知能力。量子感测器的高灵敏度和高精度可以检测周围环境的细微变化，例如识别道路上的障碍物以及其他车辆或行人的位置和移动，使得系统能够更早警觉到潜在风险。

· 精准定位、导航：利用量子感测器的高精度测量能力，可以实现更精准的定位及导航功能。这些功能可以改善ADAS的车辆定位、道路地图更新和自动驾驶路径规划，使车辆能够更准确地行驶，并更好地应对复杂的交通状况。

· 减少误报和误判：量子感测器的高灵敏度和低杂讯特性，有助於减少ADAS中的误报和误判。透过使用量子感测器提供的精确数据，系统可以更好地区分真正危险的情况与其他无害的环境变化，从而提高系统的可靠性和性能。

· 增强自学习与优化：将量子感测器与ADAS的智慧学习和最隹化功能结合，可实现更高水准的自学习和最隹化。系统可以根据从量子感测器获得的数据来改进其行为和决策，从而不断提高其性能和适应性。

ADAS需要强大的运算能力来实现AI功能，例如NVIDIA的Orin X运算晶片提供的运算能力，可提供每晶片每秒254兆次操作（TOPS）的运算能力。Tesla Model 3 Highland版本提供了更高的运算能力，达到720 TOPS。除了透过增强CPU和GPU来提升效能并提供更多运算能力之外，NPU（Neural Processing Unit；神经处理单元或AI加速器）最近也开始蓬勃发展。此外，QPU（Quantum Processing Unit；量子处理单元）被认为是未来之星，有??为车内使用提供更高的运算能力。

除了在车辆内提供高运算能力之外，量子电脑还可以在云端提供更大、更好、更稳定的运算能力。IBM去年在欧洲推出了第一个量子资料中心，这并不奇怪。

图二 : 除了在车辆内提供高运算能力之外，量子电脑还可以在云端提供更大、更好、更稳定的运算能力。

安全保障风险 安全和安全风险

随着量子运算技术及其孪生兄弟人工智慧（AI）广泛应用在自驾车，人们开始担心量子运算的中断或对量子电脑操作的干扰，可能会导致安全或安保问题，更不用说对人类生命造成风险了。

主要风险是量子去相干（quantum decoherence）：在量子电脑中提供高运算能力的核心可能会被破坏。

以下是一些可以破坏它的方法：

· 由於环境交互作用而导致的去相干：与环境的相互作用，例如热波动、电磁场或其他形式的噪音，可能会导致去相干。当量子系统与周围环境纠缠在一起，导致相干性丧失时，通常会发生这种情况。

· 散射和碰撞过程：与其他粒子的相互作用，例如散射事件或碰撞，可能会导致相移或量子态的改变，从而导致去相干。

· 控制和测量不完善：控制或测量量子系统的不准确性，可能会引入错误并破坏相干性。这些包括门操作中的错误、不完美的测量或实验设备的限制。

· 透过耗散去相干：能量耗散过程，例如与热储层的耦合，可能会导致去相干。这会导致量子资讯丢失到环境中，从而很难随着时间的推移保持相干性。

· 环境波动：环境特性的波动（例如温度、压力或电磁场）可能会扰乱量子系统并导致去相干。

· 外部来源导致的量子干扰：外部干扰源，例如杂散电磁场或背景辐射，可能会干扰量子系统的相干演化。

· 几何相位和拓朴效应：虽然几何相位和拓扑效应可以导致对某些类型的去相干机制的稳健性，但特定的几何相位也可能容易受到某些扰动的影响。

· 纠缠丧失：与其他系统的纠缠可以保护量子系统免於去相干。然而，由於与环境的相互作用而导致的纠缠损失或退化，可能会导致量子系统中相干性的破坏。

了解并降低这些干扰对於量子技术的开发和实际实施至关重要，尤其是在ADAS中。

结论

量子技术提供的巨大运算能力和精确的环境监测为ADAS操作提供了必要的资源。因此，将量子技术整合到ADAS应用中不仅有??成为主流，还将为汽车产业带来重大的经济影响。

根据麦肯锡的报告，至2030年，这项颠覆性技术预计将为汽车产业带来20亿美元至30亿美元的收入。在汽车产业积极拥抱量子技术的同时，必须对於与量子技术相关的风险保持警觉，并且实施缓解策略，以确保车辆的安全性。

（本文作者张裕敏（Ziv Chang）为VicOne汽车网路威胁研究??总裁）

**刊头图（source：VicOne）