【量子電腦】九章原來沒用芯片  科技意義豈止「量子霸權」

國情動向 14:00 2020/12/13

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【量子電腦】九章原來沒用芯片  科技意義豈止「量子霸權」

中國科學院研製的量子電腦原型機「九章」上周五(4日)宣布面世,運行速度超越Google達100億倍,稱已在「量子霸權」佔一席位。九章與Google技術的其中一個主要分別,是九章根本毋須使用矽芯片(又稱晶片),而是採用光子探測器、雷射系統等傳輸,其意義不僅「量子霸權」、還可能顛覆科技對傳統芯片技術的仰賴。

Google去年底發表論文,指出已取得了「量子霸權」,當時震撼全球。因為這間軟件業巨頭開發出的量子原型機,可用短短3分20秒完成高難度的運算任務;同樣的任務若改用IBM的超級電腦「巔峰(Summit)」來處理,得花上一萬年。

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但一年後,由中國科學技術大學領軍的量子團隊,上周宣稱實驗成果已可贏過Google。團隊發表在《科學》期刊上的論文指出,他們開發出的量子系統「九章(Jiuzhang)」,可用短短數分鐘,完成全球排名第三的超級電腦,得花20億年才有辦法完成的超難運算任務,更比Google量子電腦快上100億倍。

九章用光子探測器等傳輸

量子電腦誕生究意有什麼意義?《遠見》文章指出,量子電腦的應用,已被全球科技界公認是未來關鍵趨勢,主要是它能完成超高速的運算任務,若用在人工智能、醫療、區塊鏈與軍事通訊等領域,將帶來革命性的突破。但目前量子技術仍很難操控、造價成本也高昂,要落實在對人類有益的應用上,還有一段長路要走。

換句話說,所謂「量子霸權」,指的是量子電腦在某些任務上,遠勝現有超級電腦的純技術展現。然而,暫時沒有實用價值。

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但分析指,倘若有一天上述的未來性產業,找到用上量子電腦的方式,那麼量子霸權的威力就會展現。

而中國「九章」量子電腦出現有更深一重科技意義。《連線(Wired)》雜誌報道,九章和Google技術的其中一個重要分別,是Google團隊使用的是一個擁有54個量子位元的超導芯片;九章團隊則是由光子探測器、雷射系統與許多鏡片構成的光量子電腦,沒用到任何矽芯片。

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換句話說,台積電董事長劉德音曾預言的,由於量子運算需要仰賴超導晶片,所以台積電在量子電腦時代也不會缺席。但九章的誕生,卻說明這一幕未必出現。

若中國團隊採用的新方式成為量子運算主流,中國就不需仰賴台積電的超導芯片、以及矽材料專業了,中國此舉是企圖展現技術自主的實力。

擺脫西方「芯片繮絆」實現科技自主

芯片領域被指是中國科技產業的弱點,美國針對華為的封殺令、致華為華面臨「斷芯」風險,便可見一斑;國內不少聲音指,中國除要在造芯片領域上追趕外,也要研發出「無芯片」的技術、不對芯片仰賴,徹底擺脫西方的科技繮絆。

分析又指,建立國家競爭力外,中國積極發展量子科技,或許還有另一個潛在原因,可從當地政府的重金支持看出端倪。中國政府還提供了一顆造價上億美元的衛星,給中國科技大學團隊,是為了讓研究人員可以測試中國對奧地利、也是至今距離最遠的量子加密技術視訊通話。

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責任編輯:鄧國強

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