AI掀記憶體超缺潮！台積電海外陷困境，伺服器戰火猛烈

Summary

本集《芯視野．未來論壇》深入探討了全球半導體市場在AI驅動下的成長，並將目光投向更具顛覆性的量子運算。節目首先回顧了2025年諾貝爾物理學獎得主在超導電路中宏觀量子現象的發現，為超導量子位元的發展奠定基礎。接著介紹了紐約大學團隊開發的「鎵摻雜的鍺」半導體材料，其超導特性有望在單一晶片上實現古典與量子計算，並能集成高達2500萬個約瑟夫森接面。然而，考量到古典與量子運算對運行環境的極端差異，節目也深入剖析了多元的整合路徑，包括SEEQC與NVIDIA合作推出的「古典-量子介面」，以及Quantum Machines與Qilimanjaro Quantum Tech等公司透過混合控制技術與雲端平台實現的協同運算。節目強調了量子計算與AI整合在2035年前將創造數兆美元的經濟價值，同時也警示了其對資安帶來的挑戰。總結指出，無論是材料突破還是混合介面，我們正站在一個全新運算時代的開端，古典與量子結合將為各領域帶來顛覆性變革。

Transcript

各位聽眾朋友大家好，歡迎收聽。 我是你們輕鬆幽默但洞察力十足的主持人蔡珵澤，很高興能再次與大家一同探索科技的無限可能！

大家好，我是專業擔當蔡燿先。 在我們過去幾集節目中，持續深入探討了AI如何以前所未有的速度， 驅動著全球半導體市場的爆炸性成長。

從最前端的先進製程技術，到日益複雜的異質整合與先進封裝， 我們無一不見證了科技的飛速進展與產業格局的劇烈變遷。

無論是NVIDIA在AI晶片領域的獨佔鰲頭、三星積極挑戰2奈米製程的決心， 還是台積電CoWoS先進封裝產能的瓶頸，都清晰地勾勒出摩爾定律被推向極限後，

後摩爾時代各種創新技術的蓬勃發展。

沒錯，我們正處於一個顛覆性的時代。 但今天，燿先，我們要聊的可能不再是單純的摩爾定律延伸，而是更像是科幻小說中的情節了， 對不對？

我們將把目光投向一個更深層次、更具顛覆性的運算未來。

珵澤說得一點也沒錯。 今天我們將把目光投向一個連許多科學家都為之瘋狂的領域：量子運算。 特別是當我們不再將古典運算與量子運算視為兩個遙遠的國度，

而是有望讓它們在同一個晶片上共舞的時候。 這不只代表著物理學原理與工程技術的突破，更預示著未來運算範式的重大轉變——一個由古典位元的「0」與「1」，

結合量子位元疊加態與糾纏態所開啟的全新世界。 這，正是我們今天要帶大家一同深入探索的核心。

哇！ 光聽就覺得熱血沸騰！ 這簡直就是打開了新世界的大門啊。 當談到這種劃時代的創新，是不是有些重磅消息為這個新世界奠定了堅實的基礎？

畢竟，任何偉大的技術突破，都少不了前瞻科學家的貢獻。

當然。 首先，我們要回溯到一段在未來回望時，極具里程碑意義的時刻——2025年10月7日的一件大事。

當年的諾貝爾物理學獎，頒發給了三位在量子物理領域做出卓越貢獻的科學家： John Clarke、Michel Devoret和John Martinis。

喔喔，諾貝爾獎等級的突破！ 這可是科學界的最高榮譽啊。 他們是發現了什麼了不起的東西，能為我們今天的量子議題奠定基礎？

他們獲獎的原因，就是表彰他們在超導電路中宏觀量子現象的發現。 這聽起來或許很學術，但簡單來說，他們證明了在極低的溫度下， 電流可以在沒有任何電阻的情況下流動，並且在這種超導狀態下，

電流會表現出非常獨特的「量子行為」。 這項研究為我們今天討論的超導量子位元，也就是量子電腦的最小資訊單位， 奠定了最堅實的物理基礎。

它讓我們理解如何利用超導材料來創造並操縱量子疊加與糾纏態。

就像是替未來龐大的量子電腦，打好了最穩固的地基一樣，對吧？ 當時John Clarke教授還說「輕描淡寫地說，這是我一生中的驚喜」。

能讓頂尖科學家如此驚嘆的發現，聽起來真是讓人充滿期待！

正是如此。 這項發現不僅僅停留在理論層面，其中一位諾貝爾獎得主John Martinis博士本人也成為Qolab的創始人，

持續投入超導量子位元的開發，這是從基礎科學到工程應用層面的重大突破。 他的工作，證明了這些宏觀量子現象不僅能被觀察，更能被精確控制， 進而用於構建量子運算單元。

這段故事告訴我們，量子運算的基石，早已由頂尖科學家們親手奠定， 為後續的爆發式發展鋪平了道路。 好，有了這個諾貝爾獎等級的基礎，接下來是不是有更具體、更令人振奮的技術突破了？

我想聽聽更接近「實用化」的消息！

沒錯，接下來的消息就更直接地指向了「古典與量子共舞」的願景。 就在諾貝爾獎公布不久後的10月31日，紐約大學的一個國際團隊在頂級期刊上發表了一項驚人的研究。

他們開發出一種全新的半導體材料，那就是「鎵摻雜的鍺」。

鎵摻雜的鍺？ 這有什麼特別的呢？ 聽起來像是材料科學的魔法，是怎麼讓它與量子運算產生連結的？

它的魔法之處在於，這種新型半導體在經過精確的鎵摻雜後，竟然在極低溫下具備了超導特性。 這項突破之所以意義重大，是因為它被視為在單一晶片上實現古典與量子計算的潛在途徑。

傳統上，超導材料和半導體是兩種截然不同的材料，而這次的創新， 讓半導體自身也能展現超導性，大大簡化了集成難度。

哇！ 單一晶片上實現古典與量子計算？ 這不就是我們夢寐以求的未來嗎？ Javad Shabani教授，也就是紐約大學量子信息物理中心的主任，

也直言「我相信這是一個非常值得興奮的理由」。 我也相信！ 這感覺就像是晶片界的「夢幻聯動」，簡直是為未來超級電腦描繪了一幅清晰的藍圖！

的確是夢幻聯動。 而且在11月27日的報導中也進一步指出，這種新材料的潛力巨大， 理論上能在單一2吋晶圓上集成高達2500萬個約瑟夫森接面。

約瑟夫森接面是什麼呢？ 它其實是構成超導量子位元的關鍵元件，可以視為量子世界的「開關」， 透過它來操縱量子狀態。

這驚人的密度意味著我們可能在未來看到體積更小、性能更強、 密度極高的量子晶片。

2500萬個！ 這數字真是驚人！ 這聽起來，好像我們離一台能同時處理量子和古典運算的超級電腦更近了？

簡直讓人難以置信！

這項材料突破，如同為量子晶片的未來發展打開了巨大的想像空間， 預示著更小、更強大的量子裝置將成為可能。

從技術原理上來說，這是往那個方向邁進了一大步。 然而，珵澤，雖然「單一晶片」聽起來很夢幻，是最終的聖杯， 但現實世界的整合之路，其實是多樣且分階段的，充滿了工程上的挑戰。

喔？ 怎麼說？ 難道不是越整合越好，越精簡越有效率嗎？ 這其中還有什麼我們沒考慮到的複雜性嗎？

概念上是的，最終的目標當然是高度整合。 但要將這兩種截然不同的運算模式完全集成在同一片晶圓上，挑戰非常巨大。

例如，量子運算通常需要在接近絕對零度的極低溫環境下運行， 以維持量子位元的脆弱狀態； 而古典CMOS電路則在相對高溫下工作。

這兩種極端的環境需求，正是單一晶片整合的最大難題之一。 所以，除了嘗試直接將兩種功能整合到同一材料上的路徑，還有另一條更為務實、

目前也更成熟的路徑，那就是透過高效的「介面」來連接兩者， 實現混合運算。

就在這個背景下，11月28日，金寶公司在法說會上就宣布投資了SEEQC公司。 這是一則非常重要的產業訊息。

金寶？ 就是我們熟知的電子製造服務大廠金寶嗎？ 他們也投入量子運算了？ 這跨界也太大了吧！

是的，正是我們熟悉的金寶。 SEEQC與AI巨頭NVIDIA合作，推出了一個全球首個全數位化的「古典-量子介面」。

它的目標是實現量子處理器與傳統GPU之間「晶片對晶片連接」。 這是一種透過軟硬體協同，讓兩者能高效溝通的方式，可以讓量子運算處理特定難題，

再將結果傳回古典系統進行後續處理，而非直接將它們融合在同一塊矽基板上。 這大大降低了物理整合的難度，同時提供了實際可行的混合運算模式。

所以這是一種先從「介面」著手，讓古典和量子可以先「談戀愛」、 互通有無，而不是直接「結婚」的方式？

這聽起來更務實一些，也更快能看到成果。 那還有其他的「婚戀方式」嗎？ 看來未來的結合方式是多元的！

這種介面整合的思維，強調的是如何讓古典與量子運算能各自發揮所長， 透過智慧的橋樑實現高效協作。 這為我們描繪了混合運算的另一種可行路徑。

當然，還有其他更宏觀的平台級整合方式。 12月2日，有兩則重要的新聞。 首先，Quantum Machines宣布以色列量子計算中心，

也就是IQCC，已經部署了Qolab的超導量子位元裝置。 值得一提的是，Qolab的創始人正是我們剛才提到的諾貝爾獎得主John Martinis。

又見到Martinis教授了！ 他真是量子領域的靈魂人物，持續在量子領域發光發熱啊！

他們這款裝置的重點在於「高保真、可重複製造和可擴展性」， 並且採用了「先進半導體工藝製造」，並透過Quantum Machines獨特的混合控制技術， 精確協調量子與古典運算。

Quantum Machines強調，這是將量子計算從脆弱、 不穩定的實驗室系統，轉變為可靠、可用的計算平台的核心要求。

這代表的是從單純的「量子晶片」到「可操作的量子電腦系統」的飛躍。

同一天，西班牙的Qilimanjaro Quantum Tech也加入了CERN的開放量子研究所。

他們提供一個多模態的量子數據中心雲端存取服務，整合了內部的類比量子計算超導晶片、 商業數位QPU，以及古典HPC資源。

Qilimanjaro表示，他們的平台旨在結合類比、數位和古典超級計算機， 最大限度地發揮每個系統的效用，為用戶提供一站式的混合運算解決方案。

這就像大家都在往山頂爬，只是選了不同的路徑，對吧？ 一條是嘗試直接在單一材料上突破極限，追求終極整合；

另一條則是先建立一套完善的溝通系統和混合平台，讓兩種運算模式能互相配合， 各司其職，實現優勢互補。

這也是一種非常高明且務實的整合方式，確保了量子技術能更快地進入實際應用領域。

從單一材料的突破，到介面整合，再到平台級別的混合運算服務， 這些多元路徑共同勾勒出量子計算從理論走向實用的宏偉藍圖， 證明了產業正在以多維度的方式加速前進。

沒錯。 這些不同的方法，都指向一個共同的目標：加速量子運算的實用化。 而這背後巨大的潛力，也吸引了各方投資。

FinancialContent在12月2日的報導中就指出， 量子計算與AI的整合，預計將在2035年前創造高達8500億至2兆美元的驚人經濟價值。

哇，這數字簡直是天文數字！ 難怪這麼多大廠爭相投入。 包括IBM、Google、Quantinuum這些科技巨頭，

都在積極佈局量子運算，並將AI整合到其中，以改進錯誤糾正和演算法優化。 這表示量子運算不再是學術界遙遠的理論，而是未來經濟成長的強勁引擎， 更是國家科技競爭的戰略制高點。

的確，FinancialContent也提到，許多專家認為， 未來將看到AI運行在混合式量子-古典計算架構上，最大限度地發揮兩種範式的優勢。

但要達到這個目標，挑戰可不小。 例如，中原大學量子資訊中心主任張慶瑞教授就曾指出，理論上， 古典電腦需要數十萬年才能解開的RSA加密，一個功能完整的量子電腦可能只需三分鐘。

這也凸顯了量子計算在未來資安領域的顛覆性與重要性，既是機會也是威脅。

但同時，為了應對量子計算可能帶來的加密威脅，美國政府預計在後量子密碼學的過渡上， 投入高達100億美元的成本。

這顯示出技術進步帶來機遇的同時，也伴隨著巨大的安全與經濟挑戰， 需要全球共同應對。

龐大的經濟潛力與關鍵的資安挑戰並存，這預示著量子時代的到來， 不僅是技術革新，更是國家戰略與全球產業布局的重中之重。

這聽起來既令人興奮又有點不安，未來會是什麼樣貌呢？ 我們是不是正站在一個全新的、前所未有的運算時代的開端？

可以這麼說。 我們今天討論的，從2025年諾貝爾獎奠定的基礎，到超導半導體材料的突破， 再到各種混合式量子-古典運算架構的實踐，都證明了量子技術正以前所未有的速度發展。

雖然將古典與量子完美整合在單一晶片上仍是極大的挑戰，是許多人夢寐以求的終極目標， 但透過介面或混合平台實現協同運算，已經成為當前的發展主流， 且正快速實現商業化應用。

沒錯，這不只是一場技術競賽，更是一場關於如何重新定義「運算」、 如何駕馭極致性能的宏大探索。 無論是材料科學的直接整合，還是軟硬體介面的智慧橋接，我們都在見證一個新時代的來臨。

古典運算的穩定性與量子運算的超高速及獨特能力，兩者結合將為AI、 材料科學、藥物研發、金融建模乃至氣候變遷模型等各領域帶來顛覆性的變革， 徹底改變我們的生活與未來。

正是如此。 這也提醒我們，未來的科技發展，將更著重於如何結合不同技術的優勢， 以應對更複雜、更龐大的運算需求。

擁抱這種「共存共榮」的混合式思維，將是我們駛向未來運算世界的關鍵。

感謝燿先帶來的深度分析與啟發！ 各位聽眾朋友，本期的就到這裡，期待下週我們繼續探索科技前沿， 再見！

謝謝大家，下次節目再會！