黄仁勋加入战局　直击「台湾首座超导量子电脑」

▲量子电脑因为相较于超级电脑拥有更庞大的运算潜力，已成为Google、IBM、Microsoft等科技巨擘兵家必争之地。

图文／镜周刊

全球量子电脑争霸赛开打，包括Google、IBM、Microsoft等科技大咖卯足全力投入，现在就连AI（人工智慧）大厂NVIDIA也加入战局，希望利用AI加速量子电脑开发，催生出新世代的高速运算电脑。

本刊调查，台湾在这场量子电脑竞赛中也逐步崭露头角，日前本刊特别走访中研院，直击台湾首座超导量子电脑。

走进位于南港的中研院物理研究所大门，穿过长长走廊，转几个弯后，所内深处有个不怎么起眼的研究室。门一打开，首先映入眼帘的是一片白板，上面密密麻麻写着恍如天书般的数学程式；再往后一看，一个犹如华丽灯具般的物体就悬挂在天花板上，上面挂满细线、长型柱体与金属层板，令人印象深刻。

其实，这个奇特的物体，正是台湾第一台超导量子电脑。

很多人都会好奇，量子电脑与一般的电脑有何不同？「量子电脑厉害之处是具有庞大的运算潜力！」中原大学量子资讯中心主任张瑞庆曾对媒体如此表示，并以捕鱼为例，指出传统与超级电脑大概就是拿着标枪捕鱼；至于量子电脑，则像是用渔网捕鱼，渔网还会随着位元数而变大，运算速度更惊人。

像是交通部中央气象署在今年2月刚启用的第六代气象超级电脑，约相当于7万多台电脑主机，算力可达10PFLOPS（每秒执行10千兆次浮点运算），是第五代气象超级电脑算力的近7倍。「但量子电脑的算力更高，一个特殊复杂难题，全球最好的超级电脑要用3、4天才能解开，但Google 54位元量子电脑仅花3小时就解决。」中研院物理研究所助研究员柯忠廷一语点出量子电脑之所以备受期待的关键。

▲中研院年初推出首座国人自研自制5位元超导量子电脑，引发各界高度关注。

而在中研院内的量子电脑，华丽的设备之中，几乎所有东西，都是由台湾自行研发。尤其是隐身在最下层的一个被铁盒包裹住的金属片，就是核心中的核心—量子晶片。「（这颗）量子晶片是从设计、开发、制造到最后封装都是中研院一手包办。」身为开发者之一的中研院应用科学研究中心量子电脑专题中心执行长陈启东自豪地对本刊说。

柯忠廷指出，中研院的量子晶片约莫10厘米，不到一个指甲大小，重点是这颗晶片全用超导体系统打造而成，以金属为主材料，是一个与半导体完全不同的全新制程设计。因为是超导体，所以需在绝对低温（接近零下273度C）以下才能运作。「超导量子电脑就像是在冰箱里运算，量子晶片内的位元数是冰箱食材，冰越多东西就需要搭配因应的冰箱系统设计。」柯忠廷强调。

事实上，这种低温设计方式，也反映到量子晶片的设计挑战上。柯忠廷表示，「量子晶片的运作对环境非常的敏感，表面一些残留的脏污、电磁波讯号、磁场干扰，甚至是地磁影响，都会影响到晶片在低温操作的问题，故须确保晶片本身的干净度，在制程上进行优化，才能更好地表现出应有的能力。」

针对超导量子电脑运作，陈启东补充说道，不仅须搭配冷却系统，最外层还要包裹着像是钢铁人般的金属罩，由特殊金属作为材料制造而成，用以隔绝磁场干扰。

此次中研院发表的量子电脑备受关注，更被视为打开台湾量子电脑发展的关键里程碑。一位熟知量子电脑的专家认为，此次中研院推出量子电脑只是个开始，我们（台湾）和Google、IBM、英特尔（Intel）还有非常大的距离，不过，一旦量子电脑成功，就有机会解决传统电脑无法解决的东西，为世界带来革命性的改变。

▼全球量子电脑最新发展一次看。（点图可放大）

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