生於台灣、會講台語,IBM量子電腦第一把交椅——森本典繁
生於台灣、會講台語,IBM量子電腦第一把交椅——森本典繁
2019.05.23 | IBM

出生於台灣的森本典繁(Noly-san),除了是IBM第一波投入量子電腦研究的人才,更是這波量子浪潮中,最具代表性的人物之一,「量子電腦是一個很刺激的題目。」剛結束台灣IBM Think演講略顯疲態的森本典繁,帶著一抹驕傲微笑的說。

有「下個世代的運算工具」之稱量子電腦(quantum computer),因為具有高速運算優勢,被認為可以解決現階段傳統電腦無法解決的問題。IBM、Google、微軟、阿里巴巴,各大科技巨頭都投入大筆資源發展量子電腦,2016年就開發出5量子位元(qubit)量子電腦的IBM,是目前檯面上,技術能力最具突破性的代表。

今年的美國國際消費電子展(CES)上,IBM找來《蒙娜麗莎》展示櫃的製造團隊操刀,向全世界展示全新的量子電腦「 IBM Q System One」,成為各大科技媒體爭相報導的焦點。

IBM Q量子電腦
今年的美國國際消費電子展(CES)上,IBM向全世界展示全新的量子電腦「 IBM Q System One」,成為各大科技媒體爭相報導的焦點。
圖/ IBM

與量子的第一次接觸,森本典繁:像科幻故事

「第一次聽到量子電腦,是我中學的時候,」森本典繁與量子電腦的第一次接觸,早在40年前就發生了,當時他從書中讀到有關量子的知識,「像是一個科幻故事一樣,當時不覺得是一項科學性的東西。」這是因為現在的我們都是接受古典物力學的訓練 ,而量子科學是一個與現在科學認知完全不同的概念。

Schrödinger's Cat
薛丁格的貓(Schrödinger's Cat)是量子力學奠基人之一,奧地利物理學者埃爾溫·薛丁格,在1935年提出的一項思想實驗。

「這就是薛丁格的貓(Schrödinger's Cat),」森本典繁所說的,是量子力學奠基人之一,奧地利物理學者埃爾溫·薛丁格,在1935年提出的一項思想實驗。簡單來說,就是把一隻貓、一個裝有氰化氫氣體的玻璃燒瓶,以及放射性物質放進封閉的盒子中,當盒子裡的監測器發現衰變粒子時,毒氣瓶就會被打破殺死貓咪。

有趣的是,粒子的量子狀態是兩種狀態共存的情況,白話來說,毒氣既是被封存在瓶中,又從瓶中放出,「貓會死會活不知道,可能是活的也是死的。」當箱子被打開時,量子疊加狀態瓦解,那個瞬間貓咪可能活著,也可能瞬間被毒死。透過這項實驗,科學家想知道的是,量子疊加會在何時終止,塌陷成兩種可能狀態(死或活)的其中一種?

森本典繁認為,這不是一個科學上的東西,「用語言來說它是true or false,第一次念的時候,我不覺得這是物理的東西。」

森本典繁
森本典繁早在40年前就從書中讀到有關量子的知識,覺得像是科幻故事一般。
圖/ 攝影 / 賀大新

13年前投入量子電腦研究,台大也是IBM合作夥伴

森本典繁是IBM公司第一波投入量子電腦研究的人才,2006年時他從日本飛往IBM位於美國紐約的研究所,一待就是三年,「 我當時是IBM資深副總裁John E. Kelly III的EA(executive assistant,特助)。」

John E. Kelly III是直接向IBM執行長羅密提(Ginni Rometty)負責的,「我當時幾乎所有的技術都有接觸,所有他(指John E. Kelly III)review的東西我都看的到。」這份特助的工作,讓森本典繁在對於新技術的理解上大為精進。這樣「特助」的角色其實很類似亞馬遜(Amazon)執行長貝佐斯( Jeff Bezos)身旁的「影子顧問(Shadow' adviser )」,目的是把重要的員工帶在身邊以便言傳身教,就是希望這些人,未來可以在公司擔起最具挑戰性的業務。

Quantum
森本典繁是IBM公司第一波投入量子電腦研究的人才,2006年時他從日本飛往IBM位於美國紐約的研究所,一待就是三年。

在各方菁英的投入下,IBM在2016年就推出量子電腦,如今已經從當年的5個量子位元(qubit),成長到現在的50量子位元(qubit),而且IBM是以開源的方式共享給全世界,如今全球已有超過10萬人在使用IBM的量子技術,「這受到很多科學家、教育家的歡迎。」

接著在2017年時,IBM提出Hub(樞紐)的構想,具體作法是找世界上頂尖的大學合作,作為量子技術研究的樞紐,森本典繁回憶:「當時我碰到我大學時候的同學伊藤,他是慶應大學理工系的系長,我跟他見面過幾周,就聽到IBM要在大學做Hub,就立刻想到他,這是一個很偶然的緣分跟巧合,2017年12月我們就簽約了。」

現在位於東京的Hub,已經從當年的10人,成長到現在的30人,研究能量持續擴大。目前IBM已經與全球64家企業及教育機構合作,從今年開始,台灣大學也正式成為夥伴之一。

從映像管到量子電腦,我們現在需要量子原住民

身為在IBM最具代表性的量子人才之一,森本典繁其實跟台灣有很深的淵源,今年(2019)在台灣IBM Think大會上,當森本典繁要上台發表演說時,所有人都戴上了口譯耳機,「大家好,我國文很好,台語也可以。」台下觀眾發出陣陣笑聲,才知道原來他中文這麼好,甚至一點口音都沒有。

森本典繁的媽媽是台灣人,在台灣出生直到小學三年級才到日本,「我以前住在北投,會中台語、國語、英文、日文,還有一點點韓文。」

森本典繁
身為在IBM最具代表性的量子人才之一,森本典繁其實跟台灣有很深的淵源。
圖/ 攝影 / 賀大新

今年已經是森本典繁在IBM工作的第32個年頭,「這是我第一份工作,剛開始是做類比電路工程師。」 一開始主要是開發電腦顯示器的映像管,「我學好後,映像管被IBM淘汰,之後就讓聲寶、大同這些公司做。」在轉換專業領域之前,因為熟悉技術與中文,森本典繁曾多次回到台灣,與聲寶、大同作技術交流。

從映像管到量子電腦,森本典繁一直走在技術的最前緣,他認為,現在所有的科學家都是受到古典物力學的訓練,「新的工具需要新的人來用,」因此,IBM研究院開發出全世界第一款開源量子遊戲「entanglion」,這是一款可以讓兩名玩家一起玩的手遊,在遊戲中學習到量子位元、量子糾纏等等的量子電腦的原理。

Entanglion
IBM研究院開發出全世界第一款開源量子遊戲「entanglion」,在遊戲中學習到量子位元、量子糾纏等等的量子電腦的原理。

「這個遊戲,大學物理專家學很久,給小孩一下子就會玩了。」這也是為什麼,森本典繁認為量子電腦發展需要「Quantum native(量子原住民)」,因為現在所有人都還在學習量子電腦是什麼?怎麼用?寫新的程式要如何思考?「這是很新的東西,沒有老師可以教,必須在社群中互相學習。」

現在的森本典繁是日本IBM東京研究所所長,不只是量子電腦,從AI到IoT所有學術研究都是由他管理。對他來說,量子電腦最迷人之處,在於他的深不可測,「其他業務比較Organic Growth(有機增長)。量子電腦不能預測,也許在某個地方出現一個天才,技術一下子就會突破。」森本典繁樂觀認為,巨大的技術突破,極有可能在3到5年內就會出現。

IBM日本副總裁暨東京研究所所長 森本典繁
量子電腦最我來說是很特別的,這是一個很刺激的題目。
關鍵字: #IBM #量子電腦
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導航不是愈高階愈好!桃園產官資源如何賦能互宇向量,讓複雜技術真正「用得起、用得上」?
導航不是愈高階愈好!桃園產官資源如何賦能互宇向量,讓複雜技術真正「用得起、用得上」?

當無人機、無人船失去衛星定位訊號,還能繼續完成任務嗎?這道問題不只考驗導航設備的精度,更牽涉不同技術如何搭配,才能兼顧成本、可靠性與實際部署需求。

要理解自主載具如何在衛星訊號中斷時持續導航,得先認識「慣性導航」。互宇向量執行長鍾宏彬拿棒球作比喻:投手把球投出去後,球沒有GPS或遙控器,仍會依照出手角度、力量與旋轉向前運動。慣性導航則透過感測加速度與旋轉變化,持續推算載具的姿態、速度與位置。不過,慣性導航的誤差會隨時間累積,衛星定位訊號一旦中斷,位置推算也可能逐漸偏移。因此,自主載具需要不同定位與感測技術相互配合。2022年成立的互宇向量,便從這項需求切入,協助客戶選擇適合的導航技術,並將系統整合到產品中。

先定義任務,再決定導航規格

「以終點當起點。」鍾宏彬如此形容互宇向量的產品開發原則。相較於先提供設備、再由客戶自行整合,互宇向量在開發初期便參與討論,了解客戶要完成什麼任務,再決定性能、材料、演算法與預算。這套方法稱為「前端部署」。

以無人機精準投送為例,客戶希望載具不只抵達指定區域,還能接近建築物完成投送。飛行距離、定位精度、是否有人遙控,以及衛星訊號中斷後需要自主運作多久,都會影響系統設計。互宇向量必須先釐清這些條件,再選擇感測元件、調整導航架構,而不是直接套用既有產品。

互宇向量的技術涵蓋光纖陀螺儀(FOG)、慣性量測單元(IMU)、姿態與航向參考系統(AHRS),以及GNSS/INS融合導航方案。團隊曾與產業夥伴在實際水域驗證無人船導航系統,也透過觀音山隧道測試,觀察衛星訊號中斷時的導航表現。

對客戶而言,驗證的重點在於系統能否在任務要求的時間內維持足夠精度。互宇向量也不一定選用最高規格的零組件,而是依照需求調整演算法、材料與系統配置,必要時整合其他供應商的技術,減少客戶自行開發、測試與整合的時間及成本。

從光纖陀螺到系統整合,互宇向量把技術推向可部署的產品

鍾宏彬2010年投入光纖陀螺核心技術研究,2016年共同創辦極星光電。當時核心元件的客戶多具備自行整合能力,應用市場相對有限。他逐漸意識到,若想讓技術接觸更多使用者,就不能只停留在零件,還得往感測模組與完整系統發展。2022年成立互宇向量後,鍾宏彬延續過去累積的技術,採取合作設計製造(JDM)模式,讓團隊從產品開發初期便參與設計與驗證。

他把這種服務形容為「高階料理包」:客戶不必自行採購所有原料、研究怎麼煮,而是由互宇向量協助整合適合的技術,完成產品部署。公司不走低價、拚量路線,而是選擇與少數具有長期需求的專業客戶深入合作。目前團隊服務約12家核心客戶,透過持續參與產品開發,累積技術與合作經驗。

航太市場考驗的不只是技術,還有供應鏈與驗證能力

航太是互宇向量積極拓展的市場。目前約四成業務聚焦航太應用;2023年,團隊也與國家太空中心(TASA)展開策略性合作,推進MIOC與FOG技術的太空應用。

航太產業尤其重視「飛行履歷」(Flight Heritage)。鍾宏彬打趣地說,普通杯子就是杯子,但如果真的上過太空,「它就變成太空杯」。設備即使通過完整的地面測試,仍不等於經歷過發射與太空環境。對國際航太客戶而言,實際飛行驗證是評估設備可靠性的重要依據。鍾宏彬回憶,團隊過去花了兩、三年尋找海外企業客戶,始終不得其門而入。後來有國際業者得知互宇向量與國家太空中心合作,反而主動找上門。這段經驗讓他體會到,進入航太供應鏈除了技術能力,還需要讓國際客戶看見合作經驗與可信度。

從中央大學到蘆竹,桃園產官資源如何成為互宇的產業支點?

互宇向量與桃園的淵源,早在公司成立前就已開始。鍾宏彬從中央大學求學、攻讀博士到投入研究,一路留在桃園;第一次創業落腳楊梅,互宇向量則從青埔搬到蘆竹,建立廠辦空間。他笑稱,自己就像桃園「生出來的baby」。

桃園及北部地區聚集電路板、電子製造與機械加工等供應商,具備成熟的產業基礎。不過,部分業者長期專注既有市場,未必想過自身技術還能延伸至無人載具與航太應用。鍾宏彬舉例,互宇向量曾與傳統機械加工業者合作,協助對方了解航太供應鏈的品質驗證與製造要求,探索跨入新市場的可能。對這些業者而言,挑戰未必是技術能力不足,而是過去缺乏接觸航太應用的機會,不熟悉相關規格與驗證流程。

創業過程中,互宇向量也持續接觸桃園市政府青年事務局及相關局處、育成體系,參與創業交流與產業展會。鍾宏彬看重的是這些場合能讓團隊認識不同領域企業,拓展未來合作的可能。包括Meet桃園+在內的創業輔導與產業交流平台,也為在地新創提供接觸產業資源的機會。

從光纖陀螺核心元件走向完整導航系統,再延伸至航太合作與海外市場,互宇向量逐步建立從任務規劃、技術整合到系統驗證的能力。接下來,如何運用桃園既有的電子製造與精密加工基礎,找到更多能共同開發產品的夥伴,將是團隊拓展國際市場的重要課題。

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