科技觀點－量子運算鳴槍起跑之時

圖／中新社

有次餐敘向同行一位AI學界友人詢問：「今年AI大規模嘗試應用與商業化，你那邊有沒看好下一個較大機會或研究方向在哪？」友人不隨着此脈絡答題，而是展現學界不隨商用變現起舞的氣度與前瞻性說：「其實我們最近討論最多、最關注下一階段突破的是量子運算。」

那場餐敘發生在2024年11月上旬，一個月後，谷歌發表量子運算晶片Willow掀起一陣波瀾，助推當時美股量子運算概念股的瘋狂漲幅。其實，嗅覺最靈敏的資本早已率先佈局，多數量子運算概念股在11月甚至10月中旬就有首波起漲；但這場重塑未來的幻想盛宴似乎倏忽而過，隨即進入震盪回調階段，並被黃仁勳、祖克柏等科技領袖一聲「還早得很」而如今似乎推下懸崖。

只是，黃仁勳喊着「還早」的同時，輝達持續招攬着量子運算人才，顯示該領域至少仍是未來主流技術有力競爭者之一，如同當前的AI變革。那現行問題是，量子運算時代怎樣能算來臨？回溯過去兩個業界典範發展，有一個有力答案。

過去18年時間中，智慧手機加上App的矩陣顛覆現行生活型態與商業模式。這段時間裡，衆人抱着八成的信心與兩成忐忑，看好AI會是下一個破壞性創新的技術，多數科技巨頭願在看不清、不確定終點的情況下進行投入。終於最後，OpenAI以大語言模型拿出直觀的內容生成結果，成功說服C端百姓，宣告進入AI應用時代。

「過去所有的應用服務，都值得用AI大模型重做一次。」這句話2023年來就不斷被提及，可象徵「AI＋應用」確實到了業界共識的發芽初期。「AI模型、演算法甚至資安等所有計算機科學相關，都值得用量子電腦重做一遍。」當天餐敘上所有人都認同這句話，但如同3G、衛星定位之於智慧型手機；大語言模型之於AI；「誰」的出現，能代表量子電腦運算成爲發展共識、正式起跑的那聲槍鳴？

答案是室溫超導體技術的突破。發展量子運算、量子電腦的路徑並不僅一條，但在現行超導體受限嚴苛溫度的條件下，主要的量子電腦都需要在建置在極低溫環境中，低溫條件同步對零件、操作、建構、資金形成龐大的枷鎖，使量子運算技術難以普遍，雲端廠商難供應大量服務，相較於AI算法的成本，也沒有、罕有企業能真正下決心重本投入去取得真正成果。

要讓一項技術成爲發展共識、出現典範效應，需要在C端有所斬獲，如同多數人買智慧手機，倒逼企業透入開發App生態；生成式AI直接的成果懾服衆人，企業真正發展生成AI於各種應用。若沒有室溫超導體出現，量子運算設備的建置將侷限於極端環境與龐大資本，有限的算力無法普遍化、規模化，不易真正在民間產生直觀顛覆的服務。

拉近我們與室溫超導體距離的動能目前仍在學界。2023年LK-99雖似乎以「詐糊」作收，但學界對該領域的研究情緒有相當程度升溫，以GPT4統計期刊龍頭Nature與Science、材料專業期刊PRB與Advanced Materials、泛物理期刊PRL等，整體得出2024年後學界對於超導體研究的熱度，較2022年前有上升趨勢。

「不怕沒進度，只怕沒熱度。」技術與材料領域的通關往往突如其來，2017年參與大廠三奈米制程研發的工程師友人苦惱說着看到物理極限的神情歷歷在目，如今該廠已昂首邁入二奈米；材料端更是如此，既然石墨烯最終是被膠帶所撕下，室溫超導體也可能以意想不到的方式被找出。

只要維持着足夠研究熱度，這項材料聖盃隨時都還有着被找到的可能。重要的是保持警覺心，當超導體對於溫度限制出現大幅突破之時，對計算機科學領域而言，就象徵着量子電腦運算真正開始起跑競速的那聲槍響了。