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影音》台美量子電腦產學合作線上研討會  中山大學共襄盛舉

發佈日期: 2021-06-28

 

【物理系/葉人豪博士提供】在駐美經濟文化代表處科技組的指導下,華府國建聯誼會舉辦「量子電腦產學合作研討會」,與會的5位專家包括國立中山大學邱奎霖助理教授、台灣大學張慶瑞教授、鴻海研究院謝明修所長,以及美國IBM的姚正邦博士、呂文森博士。主辦單位的兩位代表,分別是就職在美國量子電腦公司Rigetti Computing的國建會前會長葉人豪博士,及目前任教於銘傳大學的周澤民教授。

中山大學邱奎霖教授於研討會中分享拓樸量子材料的研究。在目前主流的量子電腦模式中,超導電路與離子阱是最受青睞的雙駟。Google及IBM皆押寶超導電路技術,而離子阱技術的代表IonQ則於日前的公開募股中囊括巨額資金。然而,各種方法都有一些待解的難題,以超導量子電腦為例,製程上的瑕疵和環境中的雜訊都會縮短量子位元狀態的壽命,因此無法作太長太複雜的運算。邱教授介紹的拓樸量子,則可以利用其拓樸的特性,從根本解決量子位元狀態脆弱易衰的問題。只不過拓樸量子還在材料探索的階段,相比其他量子電腦實現方法來說,還在非常初期。但這匹黑馬若有所獲,有可能如同傳統電腦發展史上電晶體取代真空管一樣,一舉超越其他各種方法。

臺灣大學IBM量子電腦中心主任張慶瑞教授也向與會者介紹台灣量子電腦領域的發展現況。台灣學術界的研究百花齊放,目前主流的量子電腦模式,包含超導電路、半導體自旋量子、光量子、拓樸量子等皆有教授引領相關研究。相較之下,台灣產業界多數還在觀望。所幸,政府已預計於五年內投入新台幣八十億元推動台灣量子新世代。而學術界也積極與國外企業合作,比如台大與IBM的量子電腦中心,以及多所大學與富士通的量子退火技術聯盟。張教授於結語時呼籲,量子電腦已明顯是未來的趨勢,台灣在此全球科技競賽下絕不能太晚起步。

在鴻海研究院領導量子電腦科技的謝明修所長,則在本次研討會中分享了其團隊的研究方向:量子神經網路。傳統電腦中的神經網路,亦或是更為人知的「人工智慧」,已在各種實際應用上證明了其驚人能力。量子神經網路則是要結合量子電腦與人工智慧的演算法,來試圖解決三類問題:第一類是用人工智慧來強化量子電腦;第二類是用量子演算法反過來解決傳統電腦的難題;而終極的第三類,則是用量子電腦來模擬量子力學運算。這方面的理論研究極具潛力,而所需的資金又不若硬體研究般嚇人,因而成為台灣產業界的一個良好切入點。

美方的兩位講者皆來自IBM,其中姚正邦博士先以IBM為例介紹美國量子電腦的發展。2020年全球在量子電腦的投資估計達兩百二十億美元,美國政府和產業界也積極投入,將其視為重要的國家競爭力。IBM很早就投入相關研究,並以超導量子電腦技術領先業界。目前開放在雲端的65量子位元電腦是世上最強大的量子電腦之一 ,而下一代127位元的電腦已在發展中,更擘劃了在2023年要突破一千量子位元的雄圖。

同樣在IBM的呂文森博士則轉換角度介紹量子生力軍的培育。呂博士甫獲博士學位,是本次研討會中的新生代代表,本身也是IBM Qiskit推廣計畫的一員。Qiskit是IBM發展的開源量子電腦軟體框架,方便世界各地的使用者在IBM的雲端量子電腦上開發。事實上,包含Google在內的業界龍頭都在推廣自己的量子編程語言,一方面可以透過量子教育培養將來的薪火,一方面也強化自己在產業中的影響力。

台美合作是本次研討會的主題,幾位講者除了在各自的專業領域演講中提及,在後半場的問答中也特別討論了台美合作的可能模式與台灣在量子領域的優劣勢,並分享相關建言。

張慶瑞教授在演講中建議大學應設置量子科技學院,而教育部則可從高中開始就設計量子教育的課程。回顧台灣過往的經濟奇蹟,紡織機械業有工學院撐腰,電腦產業有電機資訊學院作後盾,二十一世紀的量子電腦競賽,也需要量子科技學院培育尖兵。邱奎霖教授也提到他回台任教以來,看到台灣學術界的合作非常密切,量子電腦團隊都樂於資源共享。在此基礎之上,他建議政府能再推一把,幫助台灣團隊與國外接軌。比如說,透過科技部專案推動台美合作計畫。呂博士則詳述其參與舉辦量子黑客松的經驗,建議透過類似的教育營,讓原本不是量子專業的人,也能學習並加入量子生力軍。在會中討論階段,聯電胡前董事長也預測,台灣優秀且豐厚的理工人才將是在量子產業競合上的一大優勢。

量子電腦合作研討會獲五位專家共襄盛舉,也在周末時間吸引到超過百位台美各界專業人士參與,足見雙方對於量子電腦發展的期待和對於合作的盛情。可惜受限於疫情,只能以線上研討會模式作為開端。所幸,從會議中的熱情互動可以看出,疫情消退之後,雙方互訪與人才更緊密的交流,將開創更多台美合作機會。

(公共事務組編修)

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