量子電腦還沒商用，電子六哥已搶進！緯創、鴻海、廣達各押什麼？
從電子六哥到工研院，「量子電腦」成為熱門話題。然而業界共識是，最快商業化時間在2029年之後，甚至量子主流的技術路線都還沒確定，為什麼現在就成為兵家必爭的重點？解析緯創、鴻海、廣達、仁寶如何搶進量子電腦，前哨戰已經開打。
文／楊孟軒 圖／楊孟軒、王建棟、邱劍英攝 由天下雜誌授權轉載
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電子六哥搶進量子電腦，手段路線都不同，背後邏輯是量子是AI基礎建設的延伸。亞馬遜、微軟等大客戶，都在加速投入。
「量子技術出來後，可以解決很多問題！」一提到量子電腦，負責前瞻技術的緯創技術長沈慶堯充滿熱誠。
其實，緯創在量子電腦鴨子划水，十分低調。然而，一出手就大手筆購買一台20位元的量子電腦，暫放在美國，等到內湖研發中心完工後會運回台組裝。鮮為人知的是，緯創也透過較外圍的基金，間接投資量子新創公司，進行技術交流。「我不能告訴你是投哪幾家，」沈慶堯神祕地賣了關子。
緯創研發團隊目前積極投入量子演算法、系統架構到相關零組件研究。沈慶堯強調，量子學習曲線非常長，緯創邊做邊學，尋找未來切入商業市場的定位。
事實上，過去半年，從電子六哥到工研院，「量子電腦」成為熱門話題。然而業界共識是，最快商業化時間在2029年之後，甚至量子主流的技術路線都還沒確定。但為什麼現在就成為兵家必爭的重點？
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量子和資料中心高度綁定
因為，量子電腦最大的買家，就是電子六哥的AI伺服器大客戶們──北美的大型雲端服務商。「量子就是AI基礎建設的延伸，」沈慶堯一語點破。
未來量子電腦不會直接取代AI伺服器，而是在未來高效能運算架構之內，和GPU、CPU分工合作。資策會MIC產業顧問施柏榮分析，調配不同形態運算單元的「異構運算」，以及因應量子特性延伸出的「資料中心基礎設施管理」（DCIM）能力，是量子時代決勝關鍵。
未來資料中心從算力分配、訊號傳輸和水電等，都要重新設計。關鍵零組件也有差異，量子運算對溫度的敏感度遠超AI伺服器，不再是散熱而已，超導體等量子運算需要接近絕對零度（約攝氏-273度）的極低溫環境，「溫控一旦失準，熱雜訊增加，可能大幅提高錯誤率，影響量子電腦的運算效率。」
而低溫載板與基板、低溫線束、控制與讀取電子、冷凍設備到光通訊傳輸，這些都是國內系統廠需要提前佈局並加強的能力。
而大客戶AWS、微軟，近期在量子電腦的研究都有巨大突破。微軟今年6月發表以代理式AI協助開發最新的量子晶片Majorana 2；AWS去年也推出Ocelot量子晶片，並逐步擴增Amazon Braket平台上提供的量子運算服務。
工研院電子與光電系統研究所所長張世杰觀察，在AI伺服器時代，電子六哥取得巨大成功，是因為很早就投入資源。如今大客戶紛紛投入量子研究，他們也希望在商機爆發前，透過投資新創或購入設備，提前摸索系統整合的技術與商業定位，複製AI時代的成功經驗。
鴻海明年推出通用型量子電腦
電子六哥各自研究的路線、採取的路徑都不同。唯一自建量子電腦的是鴻海。新店寶高智慧產業園區，除了是鴻華先進研發電動車的重要基地，更藏著一座籌備3年的量子電腦實驗室。
純白明亮的空間中，好幾座層架佈滿錯綜複雜的線束，其中，一個巴掌大小、白色透明的圓柱體，上頭鎖滿了零件，這正是用來抓住離子的「離子阱」。
鴻海研究院離子阱實驗室主任林俊達解釋，利用高精度的電極產生電場來捕捉離子，接著利用雷射光束照射離子，產生量子疊加態與量子糾纏，進行量子計算。
一手推動實驗室成立的，正是鴻海董事長劉揚偉。2021年、AI還沒盛行前，兼任鴻海研究院院長的他，認為十年後最重要的技術就是量子電腦，也看好量子電腦會成為鴻海邁向轉型升級的關鍵，因此找來林俊達等學者，投入離子阱技術。
Google、IBM巨頭選擇的「超導體」路線，與半導體製程緊密相關。而離子阱的設備則仰賴精密加工，這正是鴻海的專長，也是鴻海有本錢打造量子電腦的主因。
林俊達分享，實驗室的核心設備主要由鴻海負責電動車動力系統、機器人，以及精密模、治、檢具的C事業群操刀製造，例如刀鋒型的電極，兩個電極之間的間距只有200到300微米距離，大約2到3根頭髮而已。真空腔也不簡單，抽完真空後，還要烘烤兩週，把隱藏氣體都趕走，打造相當於外太空等級的超高真空環境，「拿到國際量子社群展示時，也被稱讚品質很好，」他驕傲地說。
目前鴻海量子團隊有10多名成員，將逐步擴展到30人。林俊達解釋，鴻海離子阱其實有潛力能塞進50位元，但關鍵是必須對每一顆離子做好精密控制，因此目標是設定在2027年推出5到10位元的通用型量子電腦。屆時將成為中研院的20位元超導體量子電腦之外，唯一台灣民間製造、且是離子阱路線的量子電腦。
廣達押注三大路線領先新創
向來是技術狂的廣達董事長林百里，當然不可能錯過量子電腦。去年股東會時就強調，比起人形機器人，他更看好量子電腦。
相較於鴻海自製，廣達則在量子電腦路線尚未明朗的情況，選擇三大路線各投資一家新創。
廣達在超導體路線投資的美國Rigetti Computing，是美國商務部投資的9家美國量子公司之一；離子阱技術、英美合資企業Quantinuum，獲得輝達投資；中性原子路線的法國Pasqal，則是全球第二家出貨百位元等級的量子電腦公司，僅次於IBM。
Pasqal技術長兼執行總監杭伊耶（Loïc Henriet）曾告訴《天下》，他認為，廣達對量子領域的投資相當有策略性，在不同技術路線中，選擇全球最有前景的企業。
廣達在這三家新創加起來投資約30億台幣，未來在量子晶片和周圍控制電子設備的製造，也保有合作機會。
仁寶主攻「量子退火」與輝達平台應用
仁寶的路線則跳脫硬體思維，把重點放在量子電腦的應用。
由於量子電腦硬體規格和主流技術都尚未決定，一名仁寶高層就透露，仁寶決定提早建立軟體與演算法的實力，確保未來硬體成型時，能夠無縫接軌。
2022年，仁寶就成立專職量子團隊，隸屬智慧裝置事業群，研究量子能怎麼使用。
最終，團隊決定專注於開發「量子退火」技術。有別於通用型量子技術什麼都能解，量子退火是專門解決某一類問題，提供最佳化解，例如製藥、物流、金融等。
但仁寶現階段並非已真正使用量子電腦運算，而是用GPU來「模擬量子運算」，「GPU運算效益與準確度，甚至優於早期的量子電腦，」前述高層說。
這也可以說明為什麼仁寶和輝達緊密合作。仁寶以自家演算法搭配CUDA-Q軟體平台，鎖定新藥開發領域中「分子對接」環節，也就是模擬藥物與蛋白質、受體如何對接，進行優化，比起傳統方法，速度能夠提升3500倍。
工研院8吋廠替量子新創做晶片
與仁寶同集團的金寶，則投資了1000萬美元，在輝達入股的美國超導體量子新創SEEQC，並協助開發其控制晶片所需的室溫控制裝置。事實上，SEEQC不只和金寶合作，極低溫控制晶片也是由工研院的8吋晶圓廠所製造。
經濟部正是希望藉此吸引國外量子公司，來借助台灣的半導體和電子製造實力。
4月底，經濟部成立「量子產業技術推動辦公室」，由工研院負責執行，張世杰分析，相較於2021年國科會成立的「量子系統推動小組」，這次更強調的是商業化與產業落地。
儘管Google、IBM等聚焦超導體的巨頭，把量子晶片視為最高核心與機密，從設計到製造都不借他人之手，但台灣的半導體製造能力，仍吸引不少新創公司。
除了SEEQC，張世杰透露，芬蘭量子指標公司IQM已經到高雄設立辦公室，並將5位元的量子電腦放在台灣半導體研究中心；其他陸續也有歐洲、北美、亞洲的一線量子新創和大廠和工研院接洽。
從電子六哥、半導體廠到工研院，都提早投入戰局，量子電腦的前哨戰，已經開打。
量子電腦關鍵5問答
量子電腦是什麼？有哪三大量子硬體路線？
量子電腦是利用量子疊加態與量子糾纏等原理進行運算的技術。以文中鴻海採用的離子阱路線為例，其原理是以電極捕捉離子、再用雷射照射產生疊加與糾纏來運算；此外，業界主要還有超導體（Google、IBM）與中性原子（法國Pasqal）兩大路線。
電子六哥為什麼現在就搶進量子電腦，而不是等技術成熟再進場？
因為量子電腦最大的買家，正是電子六哥既有的AI伺服器大客戶——北美雲端服務商。緯創技術長沈慶堯指出「量子就是AI基礎建設的延伸」，量子電腦未來不會取代AI伺服器，而是與GPU、CPU在運算架構中分工合作，對電子六哥而言等於延伸既有供應鏈，而非切入全新市場。
台灣科技大廠在量子電腦領域各自怎麼佈局？
緯創購入一台20位元量子電腦並間接投資新創；鴻海自建離子阱實驗室，目標2027年推出5到10位元通用型量子電腦；廣達在超導體、離子阱、中性原子三路線各投資一家新創，合計約台幣30億元；仁寶專注量子退火演算法並與輝達合作優化新藥分子對接；而仁寶集團旗下的金寶，則投資美國超導體新創SEEQC，協助開發控制晶片所需的室溫控制裝置。
量子電腦為什麼需要接近絕對零度的環境？
因為超導體等量子運算對溫度極度敏感，需要接近攝氏零下273度的環境；溫度控制若出現偏差，雜訊會隨之上升，進而影響運算的準確度，這也是資料中心設計與低溫零組件佈局的關鍵挑戰。
台灣政府如何佈局量子產業，吸引國際量子公司來台？
經濟部於今年4月底成立「量子產業技術推動辦公室」，由工研院執行，較2019年國科會成立的「量子系統推動小組」更強調商業化；工研院8吋晶圓廠已為美國超導體新創SEEQC製造極低溫控制晶片，芬蘭IQM也在高雄設辦公室並將5位元量子電腦放在台灣半導體研究中心。
（原文標題：量子電腦還沒商用，電子六哥已卡位！緯創、鴻海、廣達各押什麼？）
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