陳啟東強調,五年指的是量子電腦逐步進入商轉階段,不代表五年後就會全面普及至日常生活。目前量子電腦大量運用AI協助控制、校正及系統操作,未來則期待量子電腦反過來提升AI運算能力,形成兩種運算架構相互支援的新模式。
AI下一站不是被量子取代 而是「量超融合」
陳啟東指出,台灣在高效能運算(HPC)及半導體製造領域已占有舉足輕重地位,若要規劃下一代運算競爭力,量子電腦將是重要方向。
不過,未來運算架構不太可能由量子電腦全面取代傳統CPU、GPU或超級電腦。量子系統較適合處理特定最佳化、模擬及複雜運算問題,傳統電腦仍須負責資料前處理、控制、錯誤校正及一般運算,兩者將以混合方式協同工作。
因此,台灣布局量子產業不能只從單顆量子晶片出發,而要從大型量子電腦的完整架構思考,預先規劃量子處理器如何連接CPU、GPU、控制電子與軟體堆疊,進一步實現量子電腦與超級電腦融合,也就是「量超融合」。
五大量子平台競逐 超導與台灣產業鏈連結最深
目前全球量子電腦主要分為超導量子位元、半導體量子位元、中性原子、離子阱及光子等五大技術平台,各自具有不同的控制方式、運作環境及產業供應鏈。
陳啟東表示,若同時評估技術成熟度與台灣產業切入潛力,超導量子電腦現階段與台灣生態系的連結最為緊密。超導系統需要量子晶片、晶片封裝、精密載具、大量高頻線材、放大器及即時控制電子,許多環節都能銜接台灣既有半導體、電子與精密製造能力。
半導體量子位元同樣需要晶片製造與封裝技術,但整體發展進度相較超導路線稍慢;中性原子與離子阱則高度依賴高穩定度雷射及精密光學系統;光子量子運算則需要光子晶片、光學元件及高效率量子偵測器。
陳啟東並非主張台灣只能押注超導路線,而是指出,台灣應先從技術成熟度較高、與本地電子及半導體產業鏈重疊度最大的領域切入,再逐步向其他平台延伸。
從量子晶片到10mK低溫 台灣供應鏈機會浮現
超導量子電腦必須在接近絕對零度的環境下運作,系統底部溫度可低至約10mK(毫開爾文)。量子晶片放置於精密載具中,再透過大量高密度同軸線材連接不同溫層的放大器、控制電路及室溫設備。
這使台灣供應鏈的切入機會,從單純製造量子晶片,延伸至晶片封裝、載具、精密加工、高頻同軸線、稀釋冷凍機、參數放大器及低雜訊放大器。
在控制電子方面,量子系統還需要FPGA即時控制電路、類比數位轉換器及高速訊號處理設備。當量子位元規模持續增加,若所有訊號都從室溫端透過線材傳入低溫區,不僅線路數量龐大,也會增加熱負載,因此能在低溫環境運作的cryo-CMOS控制晶片,將成為未來擴大量子電腦規模的關鍵技術。
其他平台則帶來不同商機。中性原子與離子阱需要高穩定度雷射及高NA(數值孔徑)光學元件;光子量子運算需要高效率光子偵測器。陳啟東指出,這些領域台灣多半具備技術潛力,部分已有研究機構投入,另一些則剛開始切入,值得產業提早布局。
中研院建8吋QCFab 串起晶片、封裝與測試
為降低台灣產業進入量子技術的門檻,中研院正於南部研究基地建立自主量子電腦研發與產業化平台,其中QCFab以完整8吋量子晶片研發線為核心,可從空白晶圓開始製作量子晶片,並進一步整合Flip Chip(覆晶)及TSV(矽穿孔)等封裝技術。













































