量子電腦（quantum computer）被視為下個世代的前緣技術，在眾多巨頭中，IBM是目前檯面上，技術能力最具突破性的代表。早在1998年，IBM就開發出第一個量子位元（qubit），也是第一家透過雲端提供量子運算服務的公司。
之所以布局的這麼早，IBM東京研究所所長森本典繁（Norishige Morimoto）解釋，量子電腦的運算能力，極有可能在將來超越現在的超級電腦，而當運算能力發展到難以想像的地步時，不只具科學、化學研究的重要性，也可能跟國家安全保障有關，「會投入研發，是我們提前看到技術上的威脅。」
2016年，IBM推出第一台擁有5個量子位元的量子電腦，並推出雲端量子運算服務IBM Q Experience，開放給企業、大學等研究單位應用量子運算資源。截至目前，已經有超過12萬名用戶，在上面執行超過一千萬次的實驗、發表超過150篇相關論文。
全球第一台專為商用、科學設計的電腦
很快地，2017年11月，IBM宣布研發出50量子位元的原型機，並在2018 CES（美國國際消費電子展）中正式對外展示，倒圓錐外型的特殊結構、宛如吊燈的外型，吸引不少關注。當時IBM研究主席傑夫·韋瑟（Jeffery Welse）還胸有成竹表示，IBM有信心在十年內打造出一台具備50到100位元的量子電腦，「只需要幾分鐘的時間，就能得到傳統電腦花費5天運算才能得到的結果。」激起不少人對於量子運算的期待與想像。
讓量子電腦走出實驗室，一直是IBM的目標，然而完整的量子電腦系統非常龐大，若加上冷卻、電源管理系統，就占掉IBM在紐約實驗室的一整個房間。一年多前IBM開始針對量子運算系統優化，在CES 2019展中，IBM向全世界展示了全新的量子電腦「IBM Q System One」，這是一台20量子位元的電腦，雖然跟傳統電腦相比，在運算能力上並沒有太多優勢，但特殊之處在於它把上千個精密的零件，以模組化的方式全部塞進一個密閉的玻璃外罩中，並找來《蒙娜麗莎》展示櫃的製造團隊操刀，宛如藝術品呈現在大眾眼前。
IBM Q System One是第一個專為科學、商業用途而設計的量子電腦，模組化的精密設計，大幅提升了環境的穩定度，重要的意義在於協助開發者建立起量子電腦與一般電腦之間的介面，用來測試更多與量子電腦相關的應用，讓脆弱的量子電腦，有了走出實驗室的機會。
IBM認為比起量子位元數的多寡，整體系統的質量、可靠性更為重要。今年3月，IBM開發出量子體積指標（Quantum Volume metric），這是一個用來測量量子電腦效能的指標，量子體積越高代表性能越強，現實中許多難解的問題，也就有被解決的可能。
雖然IBM Q System One量子位元僅有20，不過量子體積達到16，是目前為止最高的量子體積，這意味著IBM量子電腦的錯誤率降低，系統發展趨於穩定。不過像是量子位元數量（Number of Qubits）、設備連接（Device Connectivity）、相干時間（Coherence Time）、閘門和測量誤差（Gate and Measurement Errors）、設備交叉通訊（Device Cross Talk）、電路軟體編譯效率（Circuit Software Compiler Efficiency）等許多因素都會影響量子體積。
此外，IBM拋出量子性能「摩爾定律」的概念，2017年擁有5量子位元的IBM Q Tenerife，量子體積為4；隔年IBM Q量子位元為20，量子體積為8；今年IBM Q System One雖然量子位元依然是20，但量子體積已經成長到16，顯示自2017年以來，IBM量子體積每年都成長一倍，跟半導體摩爾定律非常類似。IBM的目標，是至少每年增加一倍的量子體積，朝量子霸權（quantum supremacy）的目標前進。
IBM認為，量子電腦並非要取代傳統電腦，而是要透過高速的運算能力，補足現今系統的不足。量子運算的發展目前仍在早期的階段，森本典繁用「商業化前期（Pre-commercial）」來描述目前產業的狀態，即便已經開發出量子運算系統，適合的關鍵應用還沒有出現。
量子技術要的人才：數學、物理、產業知識都要有
許多媒體、專家都預測，因為擁有極快的運算速度，量子電腦商用後，也許可以在機器學習、模擬化學方程式、材料開發、投資組合平衡優化、風險分析等領域發揮優勢。不過森本典繁認為，這些都只是商業上的預測，哪種應用最適合用量子電腦來做還很難說，「化學方程式模擬」是目前所知比較可能的量子電腦應用之一。
IBM目前規劃將IBM Q的運算能力，透過網路的方式出租給客戶使用，而不是直接把整台機器運送給客戶。IBM雲端軟體平台Qiskit，同時也向IBM Q Experience、IBM Q Network用戶開源，下載次數超過19萬次，讓用戶有機會透過量子做開發。
IBM相信接下來幾年，量子電腦帶來的衝擊會超過目前實驗室內的研究，這也是為什麼IBM想讓所有的企業都做到「準備好進入量子時代」的狀態，也許在不久的將來，產業將會發現第一個適合量子電腦的關鍵應用。
量子是一個完全推翻古典物理學概念的領域，森本典繁認為，優秀的量子人才必須具備數學、物理以及產業知識，這樣的人才目前非常稀少，要培養也不容易。若量子電腦要有突破性的發展，需要靠不受古典物力學限制的「Quantum native（量子原住民）」，也因此，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，玩家可在遊戲中學習到量子位元、量子糾纏等等的量子電腦原理。
即便量子電腦看似離我們遙遠，從資安角度來看，量子電腦可能突破現有的密碼機制，對現今的通訊、密碼架構產生影響，但森本典繁認為，不必把新技術看成一種威脅，反而要從現在開始關注量子電腦，「這是一個自然的趨勢，無論是量子電腦或是AI（人工智慧）都是一樣的。」
|專家觀點|
森本典繁：3到5年內，量子電腦就會有巨大技術突破
「量子電腦是一個很刺激的題目。」臉上帶著一抹驕傲微笑，生於台灣的森本典繁（Norishige Morimoto），除了是IBM第一波投入量子電腦研究的人才，更是這一波量子浪潮中，最具代表性的人物之一。
40年前，當時就讀中學的森本典繁，某次在書中讀到有關量子的知識，從此讓他眼界大開，「像是一個科幻故事一樣，當時不覺得這是科學性的東西。」因為我們一直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。
為了研究量子電腦，2006年森本典繁從日本飛往IBM位於美國紐約的研究所，一待就是三年。「我當時是IBM資深副總裁約翰·凱利三世（John E. Kelly III）的特助。」約翰·凱利三世是直接向IBM執行長羅密提（Ginni Rometty）負責的。
「當時我幾乎所有的技術都有接觸，所有他（指約翰·凱利三世）review的東西我都看得到。」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，其實很類似亞馬遜執行長貝佐斯身旁的「影子顧問」，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在公司擔起最具挑戰性的業務。
森本典繁其實跟台灣有很深的淵源，他的媽媽是台灣人，他在台灣出生，直到小學三年級才到日本，「我以前住在北投，我會台語、國語、英文、日文，還有一點點韓文。」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，結果森本第一句話就讓台下觀眾驚豔不已：「大家好，我國文很好，台語也可以。」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。
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，」 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、大同技術交流。
森本典繁強調，量子電腦的出現並非要取代傳統電腦，「它們（指量子電腦）可以解決某些難以解決的問題，以此補足現今系統的不足。」雖然產學界投入許多資源在研究量子電腦，然而時至今日，還沒有找出關鍵的應用，森本典繁用感情來比喻，「找量子電腦的應用，有點像是找另一半，現在還沒找到。」其實問題可能就在眼前，卻被思維限制而看不到，這是目前整個產業還很難找到關鍵應用的原因。
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，量子電腦發展需要一批不受古典物理學限制的「量子原住民」（Quantum native）加入。
優秀的量子人才，必須具備數學、物理以及產業知識，森本典繁觀察，現在很少人同時具備這三種能力，要培養也不容易，「就算學好了（指物理化學知識）也沒用，必須知道產業問題在哪裡」，才能將技術實際應用在產業中解決問題。
對他來說，量子電腦最迷人之處，在於它的深不可測，「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，「我對未來發展是很樂觀的，光想就很興奮。」
