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量子算力太貴 仁寶退火技術揭秘!專家為何大讚廣達?

經濟日報

更新於 05月08日01:53 • 發布於 05月07日23:56
經濟日報

量子運算服務有多昂貴?IBM Quantum一分鐘要價96美元,廣達(2382)入股的美國Rigetti Computing一分鐘收費78美元,由於算力昂貴,因此業界事前都會先做驗證,確認演算法值得上量子平台運算,而驗證程序「量子啟發運算服務」也帶來商機,包括NVIDIA(輝達)及仁寶(2324)都看到此機會。

仁寶7日宣布研發的量子啟發運算服務GPU Annealer獲得國科會補助,已參與成功大學數位退火研發計畫,數位退火是目前量子啟發運算的代表性技術之一,能在傳統電腦環境下模擬量子退火邏輯,提供金融投資、製造業管理、及生醫科技3行業,用傳統GPU去模擬量子運算(疊加、糾纏與隧穿等特性),不是真的用到量子電腦平台就能以演算工具幫客戶得出結果。

由於目前量子運算平台的計算資源昂貴、Qubit (量子位元)數仍受限,許多企業或研究團隊在真正使用量子雲端平台之前,會先透過「退火演算法」或「量子啟發式運算」(Quantum-Inspired Computing)進行模擬與可行性驗證,量子運算最適合找出組合方案最佳解答,故非常適合用於新藥配方開發或密碼破解。

當證實該問題適合以量子架構處理,且具備最佳化潛力時,團隊才會將該演算法導入真實的量子處理器上執行,台大名譽教授張慶瑞是現任台灣量子電腦暨資訊科技協會理事長,他7日出席D Forum「量子科技與後量子密碼大解密」論壇指出,仁寶即是利用量子啟發技術開發專用型特殊功能量子加速器切入。

廣達投資國際量子一線咖加速超車

廣達跟鴻海(2317)積極布局量子電腦,也以硬體切入,鴻海成立量子計算研究所選擇離子阱技術,廣達董事長林百里雖表示量子電腦屬公司機密,不願意公開談,但今年初廣達入股美國超導量子處理器公司Rigetti Computing,除投資3,500萬美元取得302萬股股權,雙方也約定5年,每年各投資200萬美元方式投入超導量子運算技術,也讓外界一窺其態度。

台塑(1301)則從軟體應用切入,政府也成立量子國家隊要推動,世界即將在2025~2026年進入100個邏輯量子位元時代,邁入技術發展的新分水嶺,台灣究竟在量子電腦該如何彎道超車?張慶瑞表示,其中以廣達策略最值得參考。

他指出,台灣現階段佈局以硬體為主,由於量子電腦技術困難度高,台灣室溫運算技術上相對成熟,在90K(液態氮級,約 −183°C)以下的硬體技術較陌生,故廣達找國外重要公司策略合作的做法值得參考,畢竟mK 級(極低溫真空腔體,接近絕對零度)台灣不易切入,不如讓策略合作方做,台灣布局室溫、低溫、極低溫如4K(液態氦級,約 −269°C)、90K技術,比較快追進度。

2025年量子科技年 後量子密碼、量子通訊、量子感應器發展最快

聯合國宣布2025年為「國際量子科技年」,SEMI全球總裁暨執行長Ajit Manocha則表示,下個10年將是量子甚至神經形態運算時代,張慶瑞指出,新創Quantinuum(Honeywell量子運算部門的離子阱系統及劍橋量子公司Cambridge Quantum合併而成)3月宣布成功以量子電腦打敗古典電腦,實現量子霸權,並以量子電腦實際解決材料分析問題,成為首個商業案例。

張慶瑞表示,2029年之後量子電腦變化將加速,根據IBM目標是2029年要做出200個邏輯量子位元,2033年要做到2,000個邏輯量子位元,屆時天下大勢底定,台灣在量子電腦產業發展現在已經晚了,此時台灣應善用半導體優勢善用周邊設備資源,利用台灣資金成立量子創投,集中人力重點突破。

張慶瑞表示,黃仁勳曾在2025年初說量子電腦時代還有20年才會實現,但隨即承認錯誤,而比爾蓋茲則認為只需要3~5年就會進入量子世代,對此張慶瑞指出,其實兩人都沒錯,量子科技不是一個時間點發生,而是一段時間在變化,「量子突破」來說很快量子技術就能解決特定問題,這點比爾蓋茲說的對,但在量子生態(全面勝過古典電腦)預估還要20年以上。

另外,量子科技還有許多不同技術,成熟度所需時間也不同,張慶瑞表示,量子感應器跟量子通訊預計發展最快,5~10年就會出現,量子電腦則會更晚一些,但也會有幾個階段進程,後量子密碼(PQC)出現又早於量子電腦,因為金融界擔心量子電腦出現將破解現形加密機制,導致金融業崩潰,故美國NIST就在2024年宣布未來10年所有金融業都要改變加密方式為PQS。

量子計算有疊加跟糾纏特性,具備指數型加速特點,換句話說,就是量子糾纏的特性讓它對環境高敏感,只要環境有一點變化,量子性質就會被破壞,故善用此敏感性製作量子感應器,會比人類的五感敏銳千萬倍,未來隱形飛機或潛水艇都將無所遁形,「海洋將變成透明的」他說。

在量子通訊方面則是利用量子糾纏的全體性,即使兩個糾纏的物體距離很遙遠仍能互相感知對方,而發展成通訊技術。

張慶瑞表示,過去談矽谷,現在全球已經到了決戰量子谷階段,相對亞洲在半導體發展快,在量子科技上則是歐美天下,亞洲只有澳洲、新加坡、中國大陸積極,連日韓都在起步階段,未來量子跟AI將強烈結合,打造自然智慧,創造的新社會就將是Quantumverse,是現在30歲以下人口無法置身事外的世界趨勢。

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