全球爭建「量子谷」　專家籲台灣應急起直追

台灣量子電腦暨資訊科技協會首任理事長，也是國立台灣大學物理系教授張慶瑞在開場演講中便直指「Quantum is Now」，他不同意NVIDIA執行長黃仁勳在日前提到量子還需要15-30年才成熟可用的看法，強調量子運算已經是全球各個先進發展國家正在全力擁抱的技術。

台灣IBM技術長莊士逸在會後也指出，各國現今已有商用量子電腦服役，以IBM為例，全球各地已有11台量子電腦對外提供服務，且每個對外提供的量子電腦均超過100量子位元（100 Qubit），目前除了提供免費的量子運算資源給予對量子運算有興趣的使用者部署與學習之外，也有企業訂閱方案，可訂閱量子電腦算力並使用在他們的應用場景中，甚至還能協助打造量子電腦系統與環境。

摩爾定律遭遇AI算力挑戰

投入量子技術多年，IBM已規劃至2033年完整量子發展路徑圖以及每個階段的里程碑，自2016至今，一路從5位元（5 Qubit）量子電腦，到突破1,000量子位元障礙，於2023年正式發表具有1,121量子位元的Condor處理器，並且推出了名為Heron的首款量子運算晶片。2024年IBM首座位於歐洲量子資料中心正式營運，此外也發布具備156個量子位元的Heron R2晶片。預計2028年將推出Starling處理器，目標是到了2033年將推出具有10萬位元的Blue Jay系統，實現以量子為中心的超級電腦。

IBM日本研發技術長Norishige Morimoto在演講中指出，人工智慧（AI）是現今提到科技趨勢時，無可避免一定會提及的技術。目前大型語言模型有兩種類型，一是專有的AI模型，另一則是開源的模型，藉由許多開源開發者的貢獻，企業現在可以運用開源的模型建立自己的AI並且使用自己的資料來訓練，以達到特定使用目的。然而，此舉也讓運算資源需求不斷增加，過去只要依循著摩爾定律就能符合運算資源的需求，但是自2010年之後，需求的增長曲線變得非常陡峭，這意謂著深度學習或是大型語言模型需要抽取更多的資料以及運算資源，才能讓AI變得更有智慧。

然而，當企業使用10,000倍的算力資源來運行AI時，也意味著需要10,000倍的電力，這也是為何量子運算會被重視的原因，現今的演算法與複雜度已經讓硬體資源不堪負荷，世界需要新的技術、新的硬體來處理這項課題。與此同時，人類也需要更多的運算力來解決環境、醫療保健以及能源相關的問題。

全球大舉投資建立量子系統

事實上，不只IBM關注量子運算，包含Google、英特爾、微軟、QuEra、IonQ等國際企業也紛紛擴大量子運算上的研發。IBM量子研究總監Kenneth Wood觀察，現今全球各國政府、產業以及大學都想成為下一個「量子谷」（Quantum Valley），全球投資的金額高達550億美元，包含美國、法國以及德國，都在嘗試建立自己的量子系統。

IBM現在擁有最大的量子系統艦隊，也有十多個量子系統對外提供服務，同時與世界各地的學術界、產業界、政府以及研究實驗室建立合作夥伴關係，但是除此之外，IBM還建立了Qiskit軟體開發平台，在這個框架上目前也已經演化出很多專業的功能化模組，以方便開發者能夠運用Qiskit來創建和操作量子應用程式的環境，並且用來探索材料科學、化學或是生命科學等課題。

而且為了在2033年時擁有處理上看十億次量子運算的能力，IBM也發布了LDPC程式碼，這是一項糾錯碼技術，以糾正量子系統固有的錯誤，效率是先前方法的10倍。此外，在學習與人才培育方面，過去五年，IBM也投入1億美元支持大學投入量子運算研究。

量子運算成軍備競賽

隨著全球對量子運算投資熱烈，量子運算儼然已成為另一場軍備競賽，但台灣在量子運算聲量目前並不大，台灣IBM技術長莊士逸觀察，主要還是因為現在整體的產業發展還是比較關注在大家較熟悉的領域，例如半導體的先進研發或是AI晶片，相對在量子技術以及量子軟體應用發展上，還沒有很大量的投入。但是反觀歐美國家以及日本與韓國，都在急起直追，政府與民間的資源紛紛大舉投入，他也建議，台灣也應該及早建立這樣的認知，如此才能加速量子發展的引擎。

關於台灣量子發展現況，台灣量子電腦暨資訊科技協會首任理事長張慶瑞也分享，在他與產業交流的過程中，產業對量子運算甚感興趣，但苦於不得其門而入，另一方面人才培育以及留才問題也有待克服，因為台灣現階段還沒有充足的就業機會可讓人才選擇，而這些也都將會影響台灣量子運算發展的腳步。