每日椽真：全球量子角力台湾不缺席 | 「备胎2.0计划」任正非透口风
- 陈奭璁
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早安。
苹果（Apple）最新推出入门款iPhone 16e，主要亮点除升级A18处理器芯片以支持Apple Intelligence功能外，这也是首款搭载苹果自研基带芯片C1的iPhone产品，成为苹果降低对高通（Qualcomm）芯片依赖的关键突破。
微软（Microsoft）发表首款量子芯片（QPU）Majorana 1，使用的是新型材料，能够保持小体积、稳定并且可控制。前台积电研发处长林茂雄表示，如果是真的，量子电脑的美梦会提前成真。
他也提到，他的大学好友郭瑞年博士是拓朴材料的顶尖学者，她提出看法说，IBM、Google、微软等于过去10年间都全力发展拓朴材料制造qubits， 如今应该是相当接近了，这是非常有趣而挑战的领域。本文文末编辑手记将有进一步解说。
以下是今日5则科技供应链重点新闻摘要：
虽然iPhone 16e不会拒绝任何买家，但苹果在新闻稿非常清楚表明立场，即iPhone 16e是为那些在2019、2020年购买iPhone 11/12的消费者准备的。
苹果新闻稿称，iPhone 16e拥有6.1寸iPhone史上最长电池续航力，比iPhone 11电池续航力最长多出达6小时、比所有时代的iPhone SE电池续航力多出达12小时。
台湾向芬兰采购的IQM Spark量子电脑即将交付给科研单位使用，而中研院量子电子元件实验室也已完成自制的量子电脑。外界好奇台湾半导体研究中心（TSRI）是否也有使用中研院量子电脑量测Cryo CMOS芯片？
该中心表示，中研院是以量子电脑和量子计算的研究为主，和TSRI与工研院合作投入开发产业化次系统的目标不同，台湾的量子电脑策略是科研与产业两路并进。
俄乌战争是否有望落幕还是未知数，但从产业角度来说，不管结果如何，各国似乎也更加确立要透过军民通用技术的建立以快速强化国防自主的决心。
但业界也透露心声，防卫自主的决心固然是考量，但同时也要兼顾市场，希望未来军民通用技术不单单只限于内需，重点应在于如何建构产业韧性，以做好战时与平时的快速转换。
近期参加中国官方民营企业家座谈会的华为创始人任正非，一番华为启动「备胎计划2.0」的发言再度引发关注，尤其正当中美科技战白热化背景下，华为高层与团队所展现韧性与持续高调，更引人瞩目。
当然，任正非座谈会上的谈话内容，华为官方尚未披露与证实，但从相关内容遭网络上部分删除的迹象，恐怕此言「空穴不来风」有一定真实性。
2024年10月下旬，韩媒每日经济新闻引述消息人士透露，时任英特尔（Intel）CEOPat Gelsinger寻求与三星电子（Samsung Electronics）会长李在熔面对面洽商，讨论两厂建立「晶圆代工联盟」，从晶圆厂制造设施、研发与制程技术等资源共享全面合作的消息，恐怕十之八九有其真实性。
若以事后诸葛的角度，无疑反映出英特尔前任CEOGelsinger当时请见三星李在熔之际，恐怕已接获来自董事会的「最后通牒」。尽管当时也有外媒撰文讨论，以三星、英特尔缔结「光荣联盟」（Glorious Alliance），共拒晶圆代工巨擘台积电的壮举。
编辑手记：微软如何解释topoconductor（拓扑超导体）？
Topoconductor 的定义与特性
Topoconductor 是一种突破性的材料，能够观察和控制马约拉纳粒子（Majorana particles），以产生更可靠且可扩展的量子位元（qubits），是量子电脑的基本组成部分。Topoconductor 是一种特殊的材料，可以创造一种全新的物质状态，不是固体、液体或气体，而是拓扑状态。这种拓扑状态被用来产生更稳定的量子位元，这种量子位元快速、小巧且可以进行数码控制，而没有当前替代方案所需的权衡。
Topoconductor 的重要性
正如半导体的发明使今天的智能手机、电脑和电子产品成为可能一样，Topoconductor 及其所支持的新型芯片为开发可以扩展到一百万个量子位元的量子系统提供了一条途径，并且能够解决最复杂的工业和社会问题。所有目前运作的电脑加在一起都无法做到一百万个量子位元的量子电脑将能够做到的事情。
微软在 Topoconductor 上的突破
微软已经展示了世界上第一个 topoconductor。这一革命性的材料使微软能够创造拓扑超导性，这是一种以前只存在于理论中的新物质状态。这项进展源于微软在闸极定义装置的设计和制造方面的创新，这些装置结合了砷化铟（一种半导体）和铝（一种超导体）。当冷却到接近绝对零度并用磁场调整时，这些装置会形成拓扑超导纳米线，在纳米线的末端具有马约拉纳零模（Majorana Zero Modes，MZMs）。
Topoconductor 如何实现量子计算
微软的 topoconductor 采用了独特的技术来实现量子计算，其核心在于利用马约拉纳零模（MZMs）。
MZMs 是构成微软量子位元的基本单元，它们利用「parity」（意指导线中电子数量的奇偶性）来存储量子信息。在传统超导体中，电子会结合成库柏对（Cooper pairs）无阻力地移动，而任何未成对的电子都需要额外能量才能出现，从而容易被检测到。
与此不同的是，topoconductor 中的一个未成对电子会在两个 MZM 之间共享，这使得该电子对外部环境呈现隐蔽状态，有效保护了存储在其中的量子信息。
然而，这种隐蔽性同时也带来了测量上的挑战。既然量子信息被「隐藏」得如此之深，如何精确地读取它就成了一大难题。例如，要区分导线中电子数量微小的变化（如 1,000,000,000 与 1,000,000,001 之间的差异），技术上非常具有挑战性。
为了解决这一问题，微软采用了创新的测量解决方案。他们使用数码开关将纳米线的两端耦合到量子点上，这种量子点作为一种能够存储电荷的微型半导体装置，其保持电荷的能力会因纳米线的宇称而发生变化。
微软利用微波技术测量这种变化，因为量子点的电荷保持能力决定了反射微波的特性，从而在返回的微波信号中留下了纳米线量子状态的印记。设备的设计确保了这些变化足够明显，使得一次测量就能够可靠地读取到所需的信息。
这种依靠测量进行计算的方法，开创了一种全新的量子计算模式。传统的量子计算需要透过精确的角度旋转来控制量子态，并依赖于针对每个量子位元量身订做的复杂类比控制信号。
而微软的测量方法不仅大大简化了量子错误校正（QEC）的流程，更实现了完全依赖数码脉冲来进行错误校正。这些数码脉冲负责控制量子点与纳米线之间的连接与断开，使得在大规模量子计算应用中管理众多量子位元成为可能。
微软的 Majorana 1 芯片
Microsoft 推出了 Majorana 1，这是世界上第一个由新的拓扑核心架构驱动的量子芯片，它期望在几年而不是几十年内实现能够解决有意义的工业规模问题的量子电脑。Majorana 1 芯片包含量子位元以及周围的控制电子元件，可以握在手掌中，并且可以整齐地放入可以轻松部署在 Azure 数据中心内的量子电脑中。
Topoconductor 的未来应用
由于量子电脑可以使用量子力学以惊人的精确度在数学上绘制自然行为的方式（从化学反应到分子相互作用和酶能量），因此百万量子位元的机器应该能够解决化学、材料科学和其他行业中的某些类型的问题，而这些问题是当今的传统电脑无法准确计算的。
例如，它们可以帮助解决材料为何会遭受腐蚀或裂缝的困难化学问题。这可能会产生自我修复材料，可以修复桥梁或飞机部件、破碎的手机屏幕或刮伤的汽车车门中的裂缝。
Topoconductor 的发展代表了量子计算领域的一个重大突破，它为构建可扩展且稳定的量子电脑提供了一条新的途径，有望在科学研究和工业应用中带来革命性的变革。
责任编辑：陈奭璁
