量子電腦何時起飛? 專家稱不邁開腳步將為時已晚
台北國際電腦展COMPUTEX即將登場,炒熱科技運算話題。除了AI備受矚目,量子電腦也成為這幾年的討論話題。但量子電腦什麼時候才能真正商業化眾說紛紜,也影響對量子運算的資源投入。不少企業也怕沒有即時投入,要追上量子運算腳步的時候就為時已晚,科技大廠也紛紛投入發展這種全新的運算方式。
「如果預估實用的量子電腦需15年能問世,可能稍嫌樂觀,如果認為需要30年或許過於保守,若是押寶20年,我相信許多人會覺得這推測合理的。」先前黃仁勳這一席話,立刻讓量子運算相關企業股價大跌,就是對量子技術的商業化感到擔憂。但就連量子運算新創公司的執行長也不諱言,要看到大量商業化應用,還得再等等。
量子計算新創公司執行長查普曼坦言,「我們認為自己目前的發展進度,我就像十年前的輝達還需要十年的努力,我們還需10到15年,才能追上輝達及其他科技巨頭的水準。」
從八零年代就開始研發的量子計算,到現在還不能走入一般民眾的生活,就是因為獨特的運算方式。量子電腦利用量子位元進行運算,量子位元存在在非常脆弱的量子態中,就算是很微小的干擾,像是震動、電磁波、聲波等等非常微小的干擾,都能相互作用使得運算受到影響。
洛斯阿拉莫斯國家實驗室量子科學家索伯格表示,「打造量子電腦的困難點在於,必須創造一個完全不與外界互動的系統,同時又需要操控它,而操控本身就是跟它產生互動,因此成為了一項極其艱難的工程挑戰。」而且讓量子電腦獲得超能力的兩大原因,疊加態以及量子糾纏都為量子運算增添挑戰。
管理顧問公司董事董經理朗焦內說明,「另一難題在於量子疊加的狀態,極其短暫而且不穩定,疊加態讓量子位元能同時表現多種狀態,但要保持這種狀態,必須與外界環境精準隔絕。」因此各家新創公司就用不同的量子形式,盡可能的維持量子運算的穩定。朗焦內補充,「量子位元包括超導型、中性原子型以及離子阱型,此外還有其他類型的量子位元,在量子產業應用中較少見。」
CNBC記者報導提到,「Google IBM Amazon及Rigetti,專注在超導量子位元,而Xanadu與Psi Quantum採用光子量子位元。」量子電腦吊燈狀的系統就是冷卻設備,必須低到零下兩百多度,才能減少運算上的錯誤。還有業者透過使用特殊的演算法,在量子電腦產生錯誤之前就先糾正錯誤。
朗焦內分析,「谷歌Willow晶片用表面碼糾錯穩定運行,以往技術供應商增加量子位元數量時,整體系統的錯誤率往往隨之上升,谷歌證明了透過其錯誤修正技術,增加量子位元反而能降低系統總錯誤率,為未來拓展量子位元開闢了新的道路。」
也有新創業者利用光子量子位元,來改善目前的困境。量子運算新創公司科技長沙德博特表示,「我們的目標是盡可能,將量子電腦打造得像傳統電腦,而非僅僅是科學實驗品,我們採用常規半導體製造廠,以及標準晶片技術,我們選用的封裝技術,對半導體行業人士來說並不陌生。」
還跟美國晶片廠格羅方德合作,推出全世界第一片實用層級的量子光子晶片。號稱兩年內,有商業價值的量子電腦就有望推出。沙德博特:「我們認同黃仁勳的看法,量子計算尚未成熟,他這麼說是目前僅有小型量子處理器,例如谷歌系統目前擁有約100個量子位元,但業界普遍認為,改變世界的應用需約一百萬個量子位元。」
分析師也認為,如果按照傳統電腦的使用進程,量子電腦進入生活的腳步會比想像中還要快,預估2029將會是轉捩點。
朗焦內認為,「早在傳統電腦有錯誤修正功能前,它們就已具備實用價值,無論是為曼哈頓計畫進行原子模擬,還是為人口普查局執行關鍵任務都是,我們相信量子計算具備同樣的潛力。」
專家強調,其實量子電腦已經開始應用在商業活動當中。如果企業沒有提早佈局,等到量子運算浪潮來襲,恐怕很難跟上腳步。因此就算十年或是二十年後才會真正普遍性的商業化,量子運算商機還是讓市場充滿期待。