台灣自製「量子電腦」登場!量子電腦是什麼?跟傳統電腦差在哪?一文看懂
台灣自製「量子電腦」登場!量子電腦是什麼?跟傳統電腦差在哪?一文看懂

「量子電腦」是什麼?中央研究院近期舉辦了「量子電腦專題中心進度報告會」,發布台灣首部自研、自製5位元超導全系統量子電腦,且將部署至雲端讓合作單位進行測試。

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模組化精密設計: IBM將量子電腦上千個精密零件,以模組化方式放進玻璃外罩中,並找來《蒙娜麗莎》展示櫃的製造團隊操刀,向全世界展示首台商用量子電腦「IBM Q System One」。
圖/ IBM

IBM在2019年的CES展中,對外展示了全球第一台商用量子電腦IBM Q System One,獨特的外觀在許多人心中留下深刻的印象。中研院也在2019年開始討論,怎麼在台灣發展量子電腦,並在2020年開始與國科會(時任科技部)、經濟部組成「量子電腦國家隊」。

而台灣首部自研、自製5位元超導全系統量子電腦,也讓台灣躋身少數可以自製量子電腦的國家,中研院院長廖俊智表示,雖然跟世界頂尖還有差距,「但也是在一隻手能數得出來的國家」中完成研發。

量子電腦是什麼?中研院自製的量子電腦有什麼用?

提到量子電腦,許多人會直覺反應量子糾纏、量子疊加等技術。但一言以蔽之,就是目前的運算邏輯是以0或1的形式處理二進制訊息,但量子運算可以同時處理兩者,最大、最重要、最關鍵的特性就是「快」。

到底有多快?

台灣大學IBM量子電腦中心主任張慶瑞在一場演講中舉例說明,「如果每次走1公尺,走30次後可以走多遠?傳統電腦的走法是1×30,結果是30公尺;量子電腦則是2的30次方,約等於繞地球26圈。 這種『指數增長』便是量子電腦的威力。

從理論上來看,一台50個量子位元的量子電腦,就能超越世界上最強的超級電腦運算力。而量子位元就像是強度的證明,擁有越多的量子位元,就擁有越強的運算能力。

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量子電腦構造
圖/ IBM

雖然中研院量子電腦看起來只有5位元,但放眼全球除了大型科技公司如Google、IBM之外,能自研、自製的單位也不多。更重要的是,中研院僅花了2年時間就推動上線。

中研院物理研究所暨應用科學研究中心陳啟東特聘研究員解釋,5位元超導量子電腦的開發過程,是建立國內量子電腦生態系的最佳平台。同時,也是台灣量子生態系掌握核心技術的關鍵,讓人才有練兵的場域。成果也可以提供給國內許多業者測試開發,讓想要深入量子領域的業者,可以先透過中研院的平台試試水溫。

量子電腦功能有什麼?可以用在哪?

現行所有的「運算」,都有機會被量子電腦帶到新的層級。 但最多人討論的絕對是「破解密碼」

現行的加密運作流程,就是用極大的運算量當作關卡,讓破解的密碼的時間拉到「幾千年、幾萬年」以上。但量子電腦的速度,可以突破這個時間限制。趨勢科技在2018年年初就組成一個6人團隊鑽研量子電腦與密碼學,其表示:「只要量子位元數能增加至200個,威力將會很驚人!到時候『有加密等於沒加密』。」

而提到加密,比特幣也就浮上檯面。

俗稱的「挖」比特幣,也就是進行一連串的數學運算,量子運算有機會暴力突破這些運算,在短時間內把比特幣都挖出來。雖然所需的運算量、量子位元很大,但也成為受人矚目的焦點。

量子電腦
許多行業都有量子電腦、量子運算一展拳腳的空間。
圖/ 數位時代

除此之外,在AI、醫療、資安、金融等領域,都有量子運算一展拳腳的空間。舉例來說,在製藥領域,可以用大量的運算製作、試驗、合成人們還沒想過的可能性,搭配AI可望帶來大躍進。

量子電腦有哪些科技巨頭競逐?目前誰取得先機?

先從一個新聞來看,在今年1月30日,IBM與東京大學、首爾大學、芝加哥大學簽署了一項協議,將投入1億美元(約為新台幣30億元)發展、打造量子電腦生態系。由此可知,量子電腦需要龐大的金錢與研究人力,也讓護城河的門檻非常高,不是所有人都能輕易切入。

目前全球有幾個量子電腦「大玩家」。

IBM:位元數領先、落實商用

IBM非常積極投入量子電腦的領域,不只推出第一台商用量子電腦IBM Q System One,也讓研究人員可以透過線上預約的方式,進行小規模的量子運算測試。在2023年發表的量子電腦Condor,已經突破1,000量子位元,並預計在2025年將技術推進到4,000個量子位元以上。

Google:與NASA攜手合作

Google Quantum AI成立於2013年,由Google、NASA和數間頂尖大學、研究協會共同投入。而Google Quantum AI有一個明確的使命,就是研究量子運算怎麼跟機器學習合作,解決各種複雜的挑戰。另外,Google在2023年年中也發表研究結果,試圖以更強大的處理器獲得量子霸權之位

AWS:作為「平台」,廣納各種量子服務

AWS旗下的Amazon Braket是一項託管量子運算服務,目標是加快量子運算領域的研究與軟體開發。而Amazon Braket是一個平台,讓用戶通過雲端嘗試各種量子電腦或技術,包含D-Wave的量子退火、IonQ的離子阱處理器等。此外,AWS也投入量子晶片研發。

阿里巴巴:行蹤成謎?

阿里巴巴集團的雲端公司與中國科學院合作,在上海開設了阿里巴巴量子計算實驗室,被視為中國投入量子電腦、量子運算的重要角色。不過,在去年12月,阿里巴巴量子實驗室關閉,引起專家們廣泛地猜測,質疑關閉是否與阿里巴巴的財務有關,或者表明量子技術還存在更未能解的問題。

不過,相較於AI的爆發,量子電腦、量子運算、量子技術所獲得的資源自然受到排擠,但從各家巨頭的投入——不只上述這些公司,還有英特爾(Intel)、輝達(NVIDIA)等——可以發現仍是不可忽視的項目。而AI能否跟量子電腦能有更多的整合,讓發展AI的同時,也帶動量子技術的發展,也許是可以觀測的短期目標。

延伸閱讀:Google量子電腦大進展!超級電腦花47年的運算,它只要6秒,霸權之爭結束了?

責任編輯:錢玉紘

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朱宗慶打擊樂團攜手HP 與 Docubank 優化文件管理效率,發揮科技整合藝術的綜效
朱宗慶打擊樂團攜手HP 與 Docubank 優化文件管理效率,發揮科技整合藝術的綜效
2024.11.05 |

朱宗慶打擊樂團成立於1986年,憑藉著「moving on」精神在全球超過35個國家與地區進行超過3,500次演出,委託創作的曲目更高達270曲,為進一步推廣打擊樂教育,在全球建立24家教學中心,培育近15萬5千名音樂學習人才。為讓更多人都可以欣賞高品質的打擊樂演出,朱宗慶打擊樂團大膽創新,透過跨界藝術合作激發無限可能,如日前開始的擊樂劇場「六部曲」巡演便是結合打擊樂與劇場的最佳例證。

專司樂團行政事務的擊樂文教基金會執行長陳絲綸表示:「為了讓觀眾看到打擊樂的各種面貌,『六部曲』沒有戲劇文本,而是以六首技巧高超且風格迥異的樂段述說故事,並搭配燈光、影像、舞台、服裝等劇場元素將打擊樂的特質加以放大,以獨特魅力創造無限可能。」

領先同業!朱宗慶打擊樂團攜手HP與 Docubank 打造便捷、安全、高效、環保的文件管理機制

擊樂劇場「六部曲」的成功,除了團員卓越的演奏技巧以及與跨界專才攜手合作,完善的後勤支援也很重要,例如,朱宗慶打擊樂團與教學系統採用HP多功能雷射印表機並導入 Docubank 〈 Ai 文件銀行〉服務,簡化同仁花費在樂譜、教案、政府公函、商務合約等各式文件的收發、列印、掃描與歸檔的時間,以便捷、安全、高效的文件管理機制極大化營運績效。

陳絲綸表示:「我們會導入HP多功能雷射印表機是基於對高效、安全與環保的追求。HP不僅能提供優秀且穩定的印刷品質、堅強的資安防護,在節能與環保的表現也十分亮眼,如HP碳粉符合國際認證標準對人體沒有傷害,以及用完的HP碳粉匣可以分類切碎再回收等,完全符合我們對辦公室減碳與提升空氣品質的追求,讓同仁們可以在健康、永續的環境專注藝術創作與教學推廣。」

其次,透過整合在HP印表機的 Docubank 〈 Ai 文件銀行〉服務,朱宗慶打擊樂團與教學中心可以即時且妥善的傳遞、處理、保管各式收發文件,大幅減少人工操作時間,讓成員可以更游刃有餘的處理各種行政事務。「最讓我印象深刻的是, Docubank 〈 Ai 文件銀行〉的智能分類與搜尋功能讓同仁們大幅減少文件查找時間,可以更高效的作業模式處理跟演奏、教學、創作等事宜。」陳絲綸如是說道。

HP與 Docubank 化身企業辦公室轉型的最佳夥伴,不僅讓文件管理變聰明、更成為推進商務的關鍵引擎

HP作為全球印表機市場的領導品牌,不僅站在客戶立場思考、迭代產品功能服務,更積極透過各種方式提供友善的列印介面以優化流程與使用者體驗。HP董事長暨總經理王靜秀以HP跟 Docubank 的合作為例解釋:「在AI新世代,工作流程與知識管理至關緊要,為協助小型乃至大型企業持續優化在這一塊的能量,HP 與 Docubank 一起協助企業客戶打造綠色辦公室收發文件管理流程,使用者只要透過HP印表機將收發文件一鍵掃描成數位檔案, Docubank 〈 Ai 文件銀行〉就會自動分類文件並迅速傳到對的人手上,讓使用者可以高效完成相關工作,更好且快的推進商務工作。」

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圖/ HP

Docubank 執行長蘇盈雅進一步指出:「印表機是推動商務的關鍵資產,採用HP印表機與Docubank 〈 Ai 文件銀行〉,意味著企業擁有許多專業助理,會自動組織與歸納數位文件,將員工從繁瑣的文件處理中解放出來,其次,只要輸入片段內容,系統會在幾秒內精準找到所需檔案,突破傳統依賴檔名搜尋文件的限制,讓員工可以專注在更有創造力與商業價值的工作。」

除因應客戶需求與時俱進的優化產品功能,HP亦十分重視資安議題,不僅早在2019年就經IDC認證為全球最安全的列印設備製造商,商用印表機全系列產品都通過ISO 20243資安認證,並搭載HP Wolf Security從4個面向打造滴水不漏的資安防護機制:首先是SureStart,透過在印表機主機板內建兩個BIOS的方式,當印表機遭駭客或惡意程式攻擊,系統將自動進入保護模式並回溯BIOS設定與資料;其次是透過Whitelisting機制主動偵測、辨識與隔絕非HP授權認證碼;再來是透過: Run-time intrusion detection機制隨時監控序列中的工作以降低資料外洩的狀況發生;最後是透過HP Connection Inspector即時監控網路封包並隔絕可疑的網路請求。

王靜秀表示:「除從硬體與作業系統等構面確保印表機的安全無虞,HP也很重視數位資料與印表機產出的實體文件安全。」在數位資料方面,HP透過TPM將連結到印表機的硬體加密與透過256bit加密所有網路傳輸,確保印表機報修或報廢時,數位資料不會被回溯;至於在實體文件方面,則是透過列印浮水印功能,以及員工必須在印表機面板輸入PIN Code才能列印文件等方式進行安全防護。

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圖/ HP

展望未來,HP除攜手 Docubank 協助更多企業數位化辦公室收發文件管理機制,還會因應企業客戶需求持續不斷迭代與優化商用印表機產品功能與服務,以最佳夥伴之姿,與企業客戶、夥伴一同打造兼具便捷、安全、高效與環保的未來工作場域。

相關解決方案請洽HP
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