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台灣成為全球第 7 使用先進量子電腦國家,幕後關鍵推手曝光

台灣成為全球第 7 使用先進量子電腦國家,幕後關鍵推手曝光

今年 2 月,台大 IBM 量子電腦中心成立才剛滿一年,只有 3 位全職研究員。其中一位博士後研究人員,被日本新材料設計公司用台幣近 400 萬元年薪挖走。另一位博士後研究員,也被中原大學挖去推動量子運算學程。


3 月初,又傳出鴻海董事長劉揚偉找上台大量子中心主任張慶瑞(見首圖),打算挖角張慶瑞,成立新公司研究量子電腦。一不小心,連主任都差點要被挖走了。


為什麼這裡這麼熱門?因為量子電腦現在是科技產業的顯學,而台大 IBM 量子電腦中心,是全球第 7 個可以使用 IBM 最先進量子電腦技術的地方。


科技新顯學  強過人工智慧

一年前,IBM 的量子電腦技術才剛剛商用,但是,從鴻海到台積電、廣達,先後宣布要投資研究,因為這項技術被視為是半導體發明後,電腦運算技術最大突破。這項技術如果成熟,比特幣挖礦將因此消失,全世界的密碼大半因此作廢,比現有人工智慧強上萬倍的「新人工智慧」會因此出現。


「量子電腦技術,台灣業界比學術界敏感得多」,接受採訪時,張慶瑞細數,今年 1 月,美國更通過《國家量子計畫法》,由白宮直接領導,建立國家級的量子研究專案。


目前商用量子電腦服務裡,IBM 是領導廠商之一,擁有 53 個量子位元運算能力,Google、英特爾,甚至摩根大通集團、工業大廠 Honeywell 都在發展量子電腦。


張慶瑞分析,中國緊追在後,「BATH(百度、阿里、騰訊、華為)都成立量子電腦部,華為直接拉少年班的天才進去,」阿里巴巴更投入 150 億人民幣,「2023 年全方位啟動」。他透露,量子運算在美國已是敏感科技,「接觸到研究的人,不可以是敵對國家的人」。台大能在去年和 IBM 簽下合作契約,是一個關鍵人脈,開啟台灣的合作機會。


台灣成為全球第 7 使用先進量子電腦國家,幕後關鍵推手曝光

▲ 目前最先進的量子電腦,是利用低溫超導體技術原理運算,外觀就像個水晶吊燈。


關鍵人牽線  開啟台美合作

2017 年底,張慶瑞碰到 IBM 副總裁、紐約華生研究中心負責人陳自強。「他是這個研究單位的負責人,」張慶瑞回憶,「那時候,美國剛開始變得保守」,張慶瑞剛結束台大副校長的工作,就搶在陳自強退休前,推動台灣政府和 IBM 之間的合作,花了 1 年多才簽下合作協議。


在《財訊》團隊抵達台大採訪之前,泰國國家經濟中心正跟台大討論,要送來 15 個研究人員,學習如何用量子電腦開發金融商品,原因之一,恐怕也是台大能使用先進的量子電腦技術。


張慶瑞解釋,IBM 開放全世界的人上網使用他們的量子電腦,「但那只有 2 個量子位元」,他解釋,這紙合約讓台大有權限,讓跟台大師生及合作單位使用目前 IBM 最新的系統。


這個系統能同時運算 53 個量子位元,而且 IBM 會邀請全球合作者參加訓練營或研討會,許多議程限定只有少數人參加。


他培養的研究員,就是在會議裡報告研究成果後被挖走。「目前全世界 50 億人中,經常使用量子電腦的人,只有 1 萬人。」張慶瑞說。


張慶瑞認為,軟體會是台大發展量子電腦的機會。他分析,目前有 10 種以上的技術在競逐量子電腦硬體的領導權,如果投錯了方向,有可能全盤皆輸,但是,不管誰勝出,量子電腦演算法都將是這個新時代的核心。


那麼,現在量子運算有什麼用?張慶瑞解釋,量子運算在搜尋和最佳化已經開始應用。他秀出一張圖解釋,如果要規劃 1,000 輛車,在 100 條街的空間裡,每一輛車該怎麼跑才會最有效率,現有的電腦無法單獨為每一輛車設計路線,只能告訴你「大家都怎麼走」最好,結果就是大家都塞在同一條路上。

但量子電腦卻能同時指揮 A 車走 A 路,B 車走 B 路,還計算出 1,000 輛車上路後,這 100 條街的交通狀況。


張慶瑞說,2016 年美國總統大選的民調如果是用量子電腦計算,結果可能會大大不同。他解釋,「現在資訊流通太快,A 州民意的變化,會影響 B 州對候選人的支持度」,美國 50 多個州彼此互相影響,形成一個超複雜矩陣,傳統電腦根本難以分析。「同樣的資料,用量子電腦分析就發現,川普早在投票前一個月,勝選機率就已經大於希拉蕊。」


科技部加持  頂尖大學投入

因此,美國金融機構摩根大通集團公開徵求量子電腦部門負責人,《華爾街日報》報導中指出,他們發現,這項技術用於計算投資組合最佳化上,已開始展現成效。在尋找製藥配方、銷售地點選擇、生產流程規畫上,都有潛力。


因此,張慶瑞的下一步,要在明年下半年推動台大建立跨院的量子學程,因為他發現,台灣想靠發展量子運算的軟體走出一條路,就要開始跟各個領域結合,「每個領域都有自己的 Know-how,跟有價值的待解決問題」。


目前,除了台大 IBM 量子電腦中心發展量子電腦演算法軟體,清大也成立前瞻量子科技研究中心,科技部也協助台大、中央及成大合作研發。科技部從去年開始,每年投入台幣 1.5 億元。台灣希望能用矽為材料,研發出量子電腦技術,延續台灣在半導體領域的優勢。


「量子電腦是一個很大的生態系,台灣應該思考,有限的資源要投向哪裡。」他分析,量子電腦技術的成敗,將像二次世界大戰後,英國人發明電腦,美國人卻掌握半導體一樣,勝利者將主宰全局,但目前這項技術還必須克服穩定性的問題,大量創投資金已蜂擁而至,形成一股淘金熱。

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