量子電腦的潛力材料？科學家從樂高積木實驗發現驚人效果|數位時代 BusinessNext

科學家從「全宇宙最冷」的樂高積木，發現建造量子電腦潛力

樂高，一款大人小孩都喜歡的積木玩具，研究人員把它放入接近絕對零度的極低溫環境，發現了用於建造量子電腦的潛力。

放入極冷環境實驗，發現樂高的隔熱特性

研究人員將疊成4塊的樂高積木，以及一個樂高人偶放入稀釋冷凍器（dilution refrigerator）中，降溫至70mK至1.8K（0K代表絕對零度）的環境裡，觀察樂高積木的熱傳導效果。

根據蘭卡斯特大學介紹，他們的稀釋冷凍器是全球最強悍的冷卻裝置，可以達到逼近絕對零度的低溫，按照科學家們的比喻，如果稀釋冷凍器的溫度是一塊樂高積木，那麼外太空的溫度就是一座30公尺塔樓，室溫則是一座3,000公尺的高山。

超低溫物理研究團隊透過這項研究發現， 樂高積木在逼近絕對零度時，是極佳的隔熱材料，可作為昂貴隔熱材料的廉價替代品，大大降低製造成本 。

研究人員指出，光是一塊100平方公分Vespel（聚醯亞胺）塑膠薄板的價格，就可以購買一套完整的ABS樹脂（樂高原料）3D列印設備，根據《Wired》的計算，一塊樂高積木成本只要約10分美元。

隔熱又耐重，樂高能成為量子電腦的材料？

藉由這項研究，研究人員發現的一個可能性便是，樂高或許可以用於建造量子電腦。

高低溫物理學教授喬治．皮克特（George Pickett）表示，當處於室溫狀態，物質內的原子都太過活躍，唯有在極低溫環境原子才會變得「寧靜」，處於幾乎靜止的狀態，這正是量子電腦所需。

量子電腦必須在接近絕對零度下，才能維持量子疊加的狀態，為實現極低溫的環境，就需要近乎熱絕緣的隔熱材料，樂高這項特性賦予它成為建造量子電腦材料的潛力。

另外，樂高也擁有優秀的承重能力，一塊小小的積木可以承受300公斤重量而不致變形，是種非常高強度的材料，有相當大的發揮空間。

有趣的是，樂高或許不會是第一款讓你驚訝的量子電腦材料。「牙線」在低溫下優秀的隔熱能力，以及不致嚴重收縮的特性，讓它成為IBM捆綁量子電腦大量管線的工具。

長久以來，樂高一直是備受研究人員青睞的實驗道具。樂高有著規格統一、高精密度製造的特性，從世界各地任選兩塊積木，都能緊密貼合。過去麻省理工學院（MIT）也曾利用樂高積木，打造出一款可代替精密器材「微流控晶片」的實驗道具。

責任編輯：陳映璇

從生成式AI訓練、推論，到代理式工作流程（Agentic Workflow）與未來的實體AI，資料流量正以指數級成長，讓記憶體從過去支援運算的配角躍升為決定AI效能與能源效率的關鍵角色。

全球知名的半導體與微電子技術分析機構TechInsights指出，AI競爭正逐漸從晶片算力擴展到記憶體架構設計能力，加速「Computational Memory」等新架構興起；在這波浪潮中，深耕記憶體與儲存技術數十年的美光科技，正與關鍵夥伴展開深度協同設計，包含攜手NVIDIA共同開發適用於新世代資料中心的低功耗記憶體技術，在AI基礎建設的新賽局中成為不可或缺的關鍵。

當GPU不再是唯一主角，記憶體為何躍上AI舞台中央？

過去，半導體的焦點多圍繞在晶片，例如CPU、GPU跟AI加速器等，市場普遍認為，晶片運算能力是左右科技產業發展速度的關鍵，但在進入生成式AI世代後，產業逐漸發現另一個事實：真正限制AI效能的瓶頸不是運算，而是資料能否快速被存取與傳輸。

從大型語言模型訓練，到AI推論、代理式工作流程（Agentic Workflow），甚至未來的機器人與自駕車，龐大的資料流量正持續推升對高頻寬、低延遲、高容量記憶體的需求，讓記憶體產業從過去相對標準化、以價格競爭為主的市場，逐漸轉變為AI基礎建設的重要核心。

「仔細觀察AI應用服務會發現，大多數工作負載都被頻寬限制。」美光科技全球業務執行副總裁Mike Cordano認為，記憶體是突破（頻寬）瓶頸的關鍵，也讓AI競賽從晶片算力升級到記憶體與儲存架構的系統級競爭。這樣的產業洞察，也正是Mike在歷經二十餘年的儲存產業資歷，加上四年半的創投生涯後，選擇加入美光的核心原因之一：在AI重塑產業結構的浪潮下，記憶體將成為這波成長最直接的動能所在。

從零組件供應商到策略夥伴，記憶體共創時代來臨

AI的崛起，正在改變記憶體廠商與客戶的關係。

過去，記憶體產品多是標準化元件，客戶關注的是價格、供貨與規格；合作模式也偏向短期採購與交易導向。然而隨著AI系統規模愈來愈大，從資料中心、雲端平台到終端裝置，記憶體已經成為決定系統效能的重要關鍵，也因如此，越來越多企業將記憶體視為「策略性資產」，而非單純零組件。

Mike表示：「現在，我們跟客戶合作的時間跨度改變了，在產品正式上市前三到四年便開始合作，從系統架構階段就共同規劃未來需求。」例如，美光科技與NVIDIA共同研發的資料中心所使用的低功耗記憶體，便是雙方提前多年展開深度合作（co-design）的成果。

值得特別注意的是，美光科技除從技術層面與晶片製造商等夥伴共創產品，也在需求層面與客戶進行密切合作，例如，將過去較無約束力、期限僅一年的長期協議（LTA）轉變成為期五年、條款更具約束力的策略性客戶協議（SCA），藉此掌握客戶的未來需求，進而在技術層面做更深度的合作。Mike坦言，深度協同設計是高成本的投入，美光的做法是先廣泛進行市場感知，理解不同場域的需求方向，再與生態系統中的夥伴們展開客製化合作。

從裝置導向轉為Token導向，AI浪潮重寫記憶體成長模式

除了合作模式改變，更大的典範轉移是需求的改變。

Mike解釋，過去記憶體需求跟PC、手機跟伺服器出貨量息息相關，但在AI新世代，推動記憶體需求成長的核心不再是設備數量，而是AI模型所產生的運算與資料消耗量。「AI產業逐漸走向以『Consumption』或『Token』為主的新經濟模式，每一次的模型運算都需要消耗大量的記憶體跟儲存資源，這意味著，即使設備銷量成長趨緩，記憶體需求仍可能持續上升。」

更重要的是，AI應用正從資料中心外擴至手機、PC、自駕車與機器人等場域，儘管不同場域對記憶體的需求不盡相同，但是，Mike認為：所有AI裝置都存在三項共同需求：更快的速度、更大的容量，以及更高的能源效率。

正如Mike在受訪時提到的：「我們最大的挑戰，是如何與客戶和整個生態系保持高度一致，一方面創造供給與產能，另一方面持續推動技術創新。」可以預期，在接下來的五年，記憶體產業面臨的挑戰不僅僅是擴展產能，而是如何與客戶共同規劃需求、同步投入技術創新，而這也是美光科技積極經營AI生態體系的原因。

總的來說，AI帶來的改變，不只是算力提升，而是重新定義整個運算架構：過去，記憶體被視為支援運算的基礎元件；現在，則是決定AI效能、能源效率與創新速度的關鍵資源；當產業競爭從晶片性能延伸到資料流動效率，從裝置數量轉向Token消耗量，記憶體的重要性也將隨之水漲船高，對美光科技來說，這將是其從供應商走向AI生態系核心夥伴的關鍵角色轉變。