川普競逐全球量子霸權 豪砸20億美元組國家隊
文╱廖漢原 (中央社駐華盛頓記者)
人工智慧(AI)專業化、實用化與普及化,投資人沉浸在AI類股股價大幅漲跌之際,全球另一場科技爭霸戰早在兩年前順勢浮上檯面。量子運算不僅挑戰稱霸半世紀的傳統電腦線性思維,更顛覆人類解決問題的速度與效能。中國以國家安全為核心,結合國企和民企全力架構量子未來;美國打破國家不介入自由經濟的鐵律,大舉投資量子研發與商業化,一場國家實力比拚的戰況已近白熱化。
川普按下競賽加速鍵 2028打造超級量子電腦
7月中,美國國會山莊舉行的一場展覽吸引不少參眾議員目光。「2026量子科技國會山莊展」(2026 Quantum Technology Showcase on the Hill)活動,除了輝達(NVIDIA)、谷歌(Google)等AI當紅炸子雞外,美日老牌電腦大廠國際商業機器公司(IBM)、東芝(Toshiba)也是參展商,D-Wave、Quantinuum等量子業者更是焦點。
2018年美國總統川普(Donald Trump)首任期間通過《國家量子倡議法案》(National Quantum Initiative Act),隔年結合產官學界成立「量子經濟發展聯盟」(Quantum Economic Development Consortium,QED-C),科技業者可以會員身分加入,正式揭開美國致力維持量子科技國際領先地位、設定全球標準與加速培育人才的保衛戰。
舉辦展覽的量子經濟發展聯盟希望國會繼續支持量子研究預算,並確保是國家發展優先項目。聯盟執行長梅爾茨巴科(Celia Merzbacher)表示,在國會山莊展示的科技顯示量子產業正快速發展,業者積極建構下一個科技革命的實力,每天都有新的進展。
川普5月訪問北京後,對中國排山倒海的強勢競爭有第一手觀察,6月簽署兩項行政命令:引領下一階段的量子創新,傾全國之力在2028年建立超級量子電腦,並加速量子感應研究;避免國家遭先進量子解碼攻擊,聯邦機構在2031年前需全面移轉至後量子密碼運作。
量子運算在AI浪潮下再掀波瀾,一般人難以瞭解21世紀科技理論,美國國會議員也未必清楚箇中真諦,與科技界互動總是充滿敵意與誤解,但商界出身的川普對科技高度敏感。他說,未來五年將維繫美國量子領先地位,進行前所未見的投資,但講到「密碼學」(Cryptography)還是停頓了一下,笑問在場記者是否知道這個名詞。
20億美元押注量子運算 IBM概念股應聲大漲
華府運用國家力量,結合科技、新創與研究機構,計劃打造量子國家隊。商務部5月底公布投資20億美元入股九家量子運算公司意向書,包括IBM旗下新合資企業Anderon與晶片代工廠格羅方德(Global Foundries)等,希望發展量子運算產業與建立本土供應鏈,全面推升量子電腦商業化進程,維繫美國經濟發展與國安戰略地位。
川普政府擘劃量子未來的國家政策,在入股英特爾(Intel)與礦業公司MP Materials後,政商合作方向更趨明確。消息宣布後,IBM與D-Wave、Rigetti Computing等量子運算業者股價在人工智慧浪潮中應聲大漲。
以IBM為例,位於紐約州的IBM Thomas J. Watson研究中心,60年來是全球半導體、人工智慧與量子晶片的研發重鎮,如今與Anderon成為美國量子發展的眾望所繫。
矽谷40年前已開始討論量子電腦的可能性。回顧晶片製造歷史,輝達建立繪圖處理器(GPU)設計王國,台積電與全球記憶體業者突破高階晶片和高頻寬記憶體商業量產的限制,但疊加運算的量子晶片需要更複雜與精密的製造流程,如何進階至商業用途至今仍是難題。
在IBM任職超過40年的前執行長帕米沙諾(Sam Palmisano)在彭博(Bloomberg News)指出,他30年前投入量子實驗室研究,20年前離開董事會時曾說10到15年後就會有成果,這是非常困難的科學範疇,但從能源、金融到供應鏈、國安與網路安全,超級電腦得花幾天才能完成的事,量子電腦只需一到兩個小時。
美中量子科技戰再升級 沒有算力就沒有國力
7月初,白宮在艾森豪行政大樓舉辦量子創新高峰會(Quantum Innovation Summit),資深政府官員與業界領袖等過百人出席,討論加速量子運算電腦商業化,並且鼓勵民營業者設立營運目標。
量子運算從病理研析、新藥開發、物理偵測、無人機具到金融市場都將造成重大衝擊,進度落後直接影響國力與國安。美國政府提出20億美元創投基金入股傳統電腦與量子算力業者,希望在兩年到五年內見到初步成果,但仍是龐大挑戰。
這場科技高峰會在美伊戰爭與股市大幅波動氛圍中,未吸引輿論關注,擠不上媒體版面。白宮與五角大廈主導的美國量子運算發展,著眼於國安與美中競爭,目標清晰,並設定時間軸。產業與部分聯邦機構在2028年建立可主動偵查並改正錯誤的量子電腦,抵禦數位侵略與降低人事成本。所有聯邦機構於2031年底完成量子動態密碼操作,全面移轉進入量子時代,希望所有產業在2033年使用量子電腦。
中國傾全國力量發展量子算力已超過20年,儘管美國的微軟(Microsoft)、IBM與新創公司技術仍領先中國,不過未來勝負難料。
量子運算速率遠高於人工智慧與傳統電腦密碼及程式結構,美國量子技術若落後中國,將直接衝擊國安與經濟發展;試想政府與企業機密無法嚴守、銀行系統無法保密、超高音速飛彈與地面防衛系統無法精準擊中目標、飛行器與水下無人裝置無法匿蹤,無論是戰爭或商業競爭,量子運算速度一旦落後即是失敗。
AI教父潑冷水後急轉向 科技巨頭搶進量子賽局
量子電腦所需晶片遠較先進人工智慧晶片複雜、敏感,需在全然靜態、極低溫環境下生產與運作。由於量子位元不同於傳統晶片的電晶體規格,良率與可穩定供商業運轉的量子架構至今仍考驗各國業者。此外,大國致力搶設國際標準,量子是人工智慧爭霸戰後,另一場勝者全拿的殘酷生存遊戲。
台灣近半世紀晶片代工經驗,在不確定的年代再度成為世界焦點。面對全球競爭,台積電能否延續40年領先,新創或老牌業者能否再創技術突破都是問號,唯一確定的是若不全力研發並結合國際技術,科技島盛名將被他國取代。
花了一輩子研究設計晶片的黃仁勳,在人工智慧戰爭中奪下金牌,輝達已是全球市值最高企業。這位台灣出生的科技領袖,更是各國元首爭相邀約的座上客,美國空軍一號都得在阿拉斯加等他上機前往北京。隨著全球量子競賽升溫,儘管他過去不看好量子技術發展,如今也得轉向。
無論是輝達、IBM或台灣頂大研究室的量子電腦,至今都在實驗室階段,如何將看似電影《星際爭霸戰》(Star Trek)布景的量子模組轉化成可攜式筆電,可能還需要時間。白宮已要求在2028年川普卸任前,交出美國量子發展的第一張成績單。