台灣自製「量子電腦」登場!量子電腦是什麼?跟傳統電腦差在哪?一文看懂
台灣自製「量子電腦」登場!量子電腦是什麼?跟傳統電腦差在哪?一文看懂

「量子電腦」是什麼?中央研究院近期舉辦了「量子電腦專題中心進度報告會」,發布台灣首部自研、自製5位元超導全系統量子電腦,且將部署至雲端讓合作單位進行測試。

Quantum computer IBM1.jpg
模組化精密設計: IBM將量子電腦上千個精密零件,以模組化方式放進玻璃外罩中,並找來《蒙娜麗莎》展示櫃的製造團隊操刀,向全世界展示首台商用量子電腦「IBM Q System One」。
圖/ IBM

IBM在2019年的CES展中,對外展示了全球第一台商用量子電腦IBM Q System One,獨特的外觀在許多人心中留下深刻的印象。中研院也在2019年開始討論,怎麼在台灣發展量子電腦,並在2020年開始與國科會(時任科技部)、經濟部組成「量子電腦國家隊」。

而台灣首部自研、自製5位元超導全系統量子電腦,也讓台灣躋身少數可以自製量子電腦的國家,中研院院長廖俊智表示,雖然跟世界頂尖還有差距,「但也是在一隻手能數得出來的國家」中完成研發。

量子電腦是什麼?中研院自製的量子電腦有什麼用?

提到量子電腦,許多人會直覺反應量子糾纏、量子疊加等技術。但一言以蔽之,就是目前的運算邏輯是以0或1的形式處理二進制訊息,但量子運算可以同時處理兩者,最大、最重要、最關鍵的特性就是「快」。

到底有多快?

台灣大學IBM量子電腦中心主任張慶瑞在一場演講中舉例說明,「如果每次走1公尺,走30次後可以走多遠?傳統電腦的走法是1×30,結果是30公尺;量子電腦則是2的30次方,約等於繞地球26圈。 這種『指數增長』便是量子電腦的威力。

從理論上來看,一台50個量子位元的量子電腦,就能超越世界上最強的超級電腦運算力。而量子位元就像是強度的證明,擁有越多的量子位元,就擁有越強的運算能力。

Quantum computer6.jpg
量子電腦構造
圖/ IBM

雖然中研院量子電腦看起來只有5位元,但放眼全球除了大型科技公司如Google、IBM之外,能自研、自製的單位也不多。更重要的是,中研院僅花了2年時間就推動上線。

中研院物理研究所暨應用科學研究中心陳啟東特聘研究員解釋,5位元超導量子電腦的開發過程,是建立國內量子電腦生態系的最佳平台。同時,也是台灣量子生態系掌握核心技術的關鍵,讓人才有練兵的場域。成果也可以提供給國內許多業者測試開發,讓想要深入量子領域的業者,可以先透過中研院的平台試試水溫。

量子電腦功能有什麼?可以用在哪?

現行所有的「運算」,都有機會被量子電腦帶到新的層級。 但最多人討論的絕對是「破解密碼」

現行的加密運作流程,就是用極大的運算量當作關卡,讓破解的密碼的時間拉到「幾千年、幾萬年」以上。但量子電腦的速度,可以突破這個時間限制。趨勢科技在2018年年初就組成一個6人團隊鑽研量子電腦與密碼學,其表示:「只要量子位元數能增加至200個,威力將會很驚人!到時候『有加密等於沒加密』。」

而提到加密,比特幣也就浮上檯面。

俗稱的「挖」比特幣,也就是進行一連串的數學運算,量子運算有機會暴力突破這些運算,在短時間內把比特幣都挖出來。雖然所需的運算量、量子位元很大,但也成為受人矚目的焦點。

量子電腦
許多行業都有量子電腦、量子運算一展拳腳的空間。
圖/ 數位時代

除此之外,在AI、醫療、資安、金融等領域,都有量子運算一展拳腳的空間。舉例來說,在製藥領域,可以用大量的運算製作、試驗、合成人們還沒想過的可能性,搭配AI可望帶來大躍進。

量子電腦有哪些科技巨頭競逐?目前誰取得先機?

先從一個新聞來看,在今年1月30日,IBM與東京大學、首爾大學、芝加哥大學簽署了一項協議,將投入1億美元(約為新台幣30億元)發展、打造量子電腦生態系。由此可知,量子電腦需要龐大的金錢與研究人力,也讓護城河的門檻非常高,不是所有人都能輕易切入。

目前全球有幾個量子電腦「大玩家」。

IBM:位元數領先、落實商用

IBM非常積極投入量子電腦的領域,不只推出第一台商用量子電腦IBM Q System One,也讓研究人員可以透過線上預約的方式,進行小規模的量子運算測試。在2023年發表的量子電腦Condor,已經突破1,000量子位元,並預計在2025年將技術推進到4,000個量子位元以上。

Google:與NASA攜手合作

Google Quantum AI成立於2013年,由Google、NASA和數間頂尖大學、研究協會共同投入。而Google Quantum AI有一個明確的使命,就是研究量子運算怎麼跟機器學習合作,解決各種複雜的挑戰。另外,Google在2023年年中也發表研究結果,試圖以更強大的處理器獲得量子霸權之位

AWS:作為「平台」,廣納各種量子服務

AWS旗下的Amazon Braket是一項託管量子運算服務,目標是加快量子運算領域的研究與軟體開發。而Amazon Braket是一個平台,讓用戶通過雲端嘗試各種量子電腦或技術,包含D-Wave的量子退火、IonQ的離子阱處理器等。此外,AWS也投入量子晶片研發。

阿里巴巴:行蹤成謎?

阿里巴巴集團的雲端公司與中國科學院合作,在上海開設了阿里巴巴量子計算實驗室,被視為中國投入量子電腦、量子運算的重要角色。不過,在去年12月,阿里巴巴量子實驗室關閉,引起專家們廣泛地猜測,質疑關閉是否與阿里巴巴的財務有關,或者表明量子技術還存在更未能解的問題。

不過,相較於AI的爆發,量子電腦、量子運算、量子技術所獲得的資源自然受到排擠,但從各家巨頭的投入——不只上述這些公司,還有英特爾(Intel)、輝達(NVIDIA)等——可以發現仍是不可忽視的項目。而AI能否跟量子電腦能有更多的整合,讓發展AI的同時,也帶動量子技術的發展,也許是可以觀測的短期目標。

延伸閱讀:Google量子電腦大進展!超級電腦花47年的運算,它只要6秒,霸權之爭結束了?

責任編輯:錢玉紘

本網站內容未經允許,不得轉載。
往下滑看下一篇文章
HPE Networking Instant On來助力,初咖啡打造像家一樣的咖啡體驗空間!
HPE Networking Instant On來助力,初咖啡打造像家一樣的咖啡體驗空間!

走進位於台中沙鹿四平街的「初咖啡」,芬芳滿室的咖啡香、溫暖療癒的陽光、綠意盎然的植栽,以及便捷舒適的空間體驗,不僅讓人流連忘返、更是訪客不斷回訪的關鍵。初咖啡主理人楊倩如表示:「我心中的理想咖啡廳不僅要有引人的裝潢外觀、舒適的空間規劃、便捷的WiFi服務,每一季,我們都會更換咖啡豆以滿足客戶嘗鮮的需求,此外,我們設有兩座咖啡豆烘培機器,以淺培、中培的方式處理咖啡豆,讓訪客可以品嘗最原始的咖啡風味。」

鉅晶
圖/ 數位時代

關鍵拼圖,初咖啡以HPE Networking Instant On完善咖啡空間體驗

初咖啡對理想的堅持,不僅自然而然的形成差異化服務優勢、吸引一群死忠消費者,挺過疫情衝擊後,初咖啡將咖啡廳二樓打造成小型體驗空間,開始提供各種咖啡課程、或者是做為舉辦小型活動的場地,為了順利擴展業務,初咖啡除進行相應的空間裝潢,更計畫更新店內的WiFi服務。
協助楊倩如一起打理初咖啡、主導WiFi設備升級工作的邱俊銘表示:「無論是咖啡、空間還是服務,我們的理念一直是:只要可以就做到最好。」以WiFi服務為例,一開始,初咖啡使用的是家用型WiFi AP,隨著裝潢的調整與訪客的增加,不僅店內空間出現WiFi連線訊號死角問題、一樓室外空間也無法連結WiFi,再加上WiFi AP的外觀與店內裝潢風格不搭,只能擺放在訪客看不到的吧檯櫃內空間,設備線材雜亂也影響連線品質,為改善這些問題,以及確保二樓空間也能夠順利連網,開始評估系列解決方案,最終決定採用HPE Networking Instant On系列產品:導入Instant On 1930系列交換器、在一樓室內安裝1台Instant On AP22、一樓戶外安裝1台Instant On AP17,以及在二樓安裝1台Instant On AP22。

鉅晶
圖/ 數位時代

邱俊銘進一步解釋會決定採用HPE Networking Instant On的原因有三:首先是既有的訊號死角與連線覆蓋率不足等問題迎刃而解,而且,HPE Networking Instant On只要透過網路線就可以供電,大幅降低室內與室外拉線問題,此外,美觀的外型也與初咖啡欲打造的空間氛圍一致,有相互加分的成效;其次是合作夥伴 – 鉅晶國際 – 提供專業且貼心的諮詢與技術支援服務,例如在一開始的評估階段就針對初咖啡的室內裝潢提出最佳規畫建議,以及在一周左右的時間完成施工與架設工作,安裝上線後,鉅晶國際的團隊也總是在最短時間內提供相應的支援;最後,同時也是最重要的是,系統設備高度整合且易於管理,完全符合初咖啡的管理需求。

鉅晶
圖/ 數位時代

「透過HPE Networking Instant On App,無論在哪都可以輕鬆掌握各個網路設備的即時運行狀況,甚至是從中找出異常事件、防範於未然。」邱俊銘面帶微笑地說,導入HPE Networking Instant On後,初咖啡又往理想–讓訪客可以像在家一樣的悠閒品嘗咖啡、渡過美好時光–邁進一步,是咖啡廳營運的最佳幫手。

鉅晶
圖/ 數位時代

為未來做最佳準備,初咖啡以別具一格的咖啡體驗持續擴展業務版圖

導入HPE Networking Instant On除有助於初咖啡解決當務之急:連網與管理問題,更為未來的商業擴展做好最佳準備,例如可以因應業務需求輕鬆設定、擴展WiFi 服務,以內建的安全性閘道和防火牆將業務與訪客流量分開,以及透過(遠端)監管的方式即早發現異常連線行為以降低惡意攻擊、將危害降低到最低,提供訪客安全無虞的WiFi連線體驗等。
「我們想提供給客戶最好的體驗,透過HPE Networking Instant On除可提供訪客提供高品質的連網服務,還可以進一步落實安全防護,這是以前想都沒有想過的事情。」邱俊銘面帶微笑地解釋,初咖啡除提供咖啡、餐飲服務,販售自家烘培的咖啡商品,以及開設與咖啡相關的課程與活動,亦不排除開設二店甚至是三店,在這樣的前提下,功能強大且可輕鬆管理的WiFi服務顯得尤其重要,不僅能完善空間服務體驗,也讓團隊可以無後顧之憂的衝刺咖啡等核心業務。
「我們十分滿意HPE Networking Instant On帶來的絕佳使用體驗,除會視需求擴展使用,也會不藏私地介紹給同業。」關於HPE Networking Instant On的未來規劃,邱俊銘如是說道。

本網站內容未經允許,不得轉載。

登入數位時代會員

開啟專屬自己的主題內容,

每日推播重點文章

閱讀會員專屬文章

請先登入數位時代會員

開啟收藏文章功能,

請先登入數位時代會員

開啟訂閱文章分類功能,

請先登入數位時代會員

我還不是會員, 註冊去!
追蹤我們
台日半導體新局 全解讀
© 2024 Business Next Media Corp. All Rights Reserved. 本網站內容未經允許,不得轉載。
106 台北市大安區光復南路102號9樓