量子電腦優勢在「量子 AI」，Qilimanjaro 看好 3~5 年邁入下一階段
歐洲正積極發展量子電腦以強化技術自主，西班牙量子電腦製造商Qilimanjaro 除了做為西班牙量子國家隊的核心，亦是歐洲推動「技術主權」（Technological Sovereignty）的主要推手；另一間西班牙新創Quside 則以量子安全加密為方向，與全球光子學領導者Coherent 合作展示一種可實現規模化量產的量子熵源。
專注類比量子運算，Qilimanjaro 看好量子電腦優勢在 AI
Qilimanjaro 已經在巴塞隆納超級運算中心（BSC）安裝並運行西班牙第一台量子電腦。該公司專注類比（Analog）量子運算，預期量子電腦將是類比和數位（Digital）運算一起共存。
數位和類比量子運算差在哪裡？簡單來說，當使用傳統電腦或數位量子電腦模擬某些連續現象時，過程中需要進行「離散化」（discretize），並使用橫列模擬曲線，這當中會產生誤差，但優點是通用性強；相比之下，類比量子運算使用連續變化的物理量，可處理連續訊號、速度快，缺點是不如數位量子運算通用。
無論如何，這兩種類型的量子運算都將會共存，一起搭載於資料中心。談到量子電腦未來應用，Qilimanjaro 量產量子優勢的領域就是「Quantum AI」（量子AI），如同NVIDIA 因為GPU 爆發一樣，量子AI 也將成為下一個革命，理由是運算方式更永續，也適合優化AI 訓練（AI Training）。
Qilimanjaro 不只開發製造晶片，還開發控制晶片的作業系統，並研發演算法。該公司認為，以目前技術發展階段來看，如果想從晶片中獲得最大效能，演算法必須理解晶片是如何設計與製造的。
至於量子技術何時成熟與落地？Qilimanjaro 執行長Marta Estarellas 認為，如果是10 年前，她會說是30、50 年，但現在加速曲線呈指數級成長，10 年內就會看到更成熟技術。而第一步是證實量子運算優勢（Quantum Advantage），這會在未來3 到5 年內就會發生，接著是標準化與產品化。
Marta Estarellas 表示，公司預期在未來2 到4 年內與客戶合作，找出具備量子優勢的應用案例，一旦證實這點後就會成為資料中心的供應商，「如同NVIDIA 提供晶片給資料中心一樣，希望提供我們的系統（包含晶片、作業系統和演算法）給資料中心」。
Quside 與Coherent 展示新解決方案
量子技術公司Quside 是一間源自西班牙光子科學研究所（ICFO）的衍生公司，其定位是提供「數位信任的基礎」，產品涵蓋資料中心、國防與太空通訊。
Quside 今年初與Coherent 合作，成功展示一項可量產的量子熵源。該解決方案結合Coherent 的VCSEL 與Quside 的量子隨機數產生器，可大規模嵌入應用。
Quside 執行長暨共同創辦人Carlos Abellán 指出，安全系統的強度取決於其所依賴的隨機性。本次里程碑的獨特之處，不僅在於熵是透過量子過程產生，更在於其具備高速、可驗證，且能依賴已被市場驗證的6 吋VCSEL 量產製程實現大規模製造。這讓本地可驗證的量子熵技術邁向實際可部署的基礎設施。
西班牙三大科研重鎮齊發力，IMB-CNM 盼從實驗室走向工業代工
目前西班牙有三大研究中心，分別是剛剛提到的巴塞隆納超級運算中心（BSC）、光子科學研究所（ICFO）以及第三間的巴塞隆納微電子研究所（IMB-CNM），作為西班牙最大的微米和奈米技術研發中心。
IMB-CNM 主要是幫助學生、研究人員和工程師的培訓以及進行研發活動，或者向公司轉讓技術。IMB-CNM 開發了氮化矽（Silicon Nitride）技術的製造工藝，並提供少量光子晶片的代工服務。
該機構指出，目前晶圓代工主要挑戰如何將實驗室規模（lab-scale）的製程，或是極小批量的製程，轉化為在晶圓層級（wafer level）上穩定且可靠的製程，確保製程的可重複性和穩定性都是問題之一。
同時，全歐洲目前已經有20 個不同中心投入光子領域，並發起「PIXEurope」專案，每個中心都各自專注於某一種技術或材料，如IMB-CNM 從事氮化矽、被動元件：荷蘭專注於三五族材料和雷射；愛爾蘭則負責封裝和整合，目的是讓歐盟各國整合成一個大型代工廠來運作，並在歐洲建立更強大的生態系統。
（首圖來源：科技新報）