神經形態晶片初試啼聲

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AI 晶片現在是市場大熱門。但是一般的 AI 晶片只是模仿腦的運作方式，骨子裏基本上是 von Neumann 的 CPU-Memory 的二位元架構。神經形態晶片則是真的模仿大腦形態：神經元－突觸的類比訊息平行處理架構，記憶體就是處理器，節能又高效率。都說AI 要取代人類了，但到頭來厲害的還是要模仿人腦。

Intel 的 Loihi 有 130,000 個神經元，與龍蝦相若，比果蠅少一半。但每個神經元平均的突觸有10,000 個，比人腦的 2,000 個要多，也許更有趣。它也許只能做龍蝦能做的事，但是若用來只處理單一感測訊息 (sensory information)，表現不俗。

生命科學是當代的顯學，腦神經研究又是其中的大宗之一。現在用矽來造腦只是起步，將來對腦的瞭解一定還會大幅提升功能。像腦造影，現在的解析度在 20 nm 左右，近期的目標要將其提升為 1 nm。對腦的瞭解的進展，會順勢推動神經形態晶片的進展。

量子點與量子電腦

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台灣若要進入量子訊息 (quantum information) 科技，路徑有三：

1.        量子通訊 (quantum communication)：量子電腦問世後，現在所有的通訊、金融、國防等使用的公共鑰匙架構 (PKI：Public Key Infrastructure) 全都會破功，等於家家夜不閉戶。所以韓國將量子鑰匙配送 (quantum key distribution) 列為他們量子訊息的重點。大陸早就體會到重要性，所以前年發射墨子衛星，歐洲的旗艦計劃也有這部份。連很少報導科技進展的蘇俄，他們其實已經實施於電路板，雙方電腦插入電路板後，就可以量子加密 (quantum encryption)。還發展出對無人機的量子通訊，這個需求顯而易見。無人機的軍事應用無處不在，你大概不希望無人機的控制落入對方的手裏。就這樣說好了，沒有量子通訊系統就是自絕於文明世界之外：所有的訊息進入非量子通訊系統就變得赤裸裸，所以也就沒有人敢送信進你的系統。這是必修課，不是選休的。

2.        超導線路量子計算機 (superconductor circuit)：這是過去量子計算機的 “傳統工藝”， 基本上是控制超導體的磁通量以操作量子計算。因為做久了，這技術比較容易入手。缺點是這系統不容易 scale up，大概也沒機會在室溫下操作。

3.        半導體量子計算機：包括文中講的量子點與植入磷的矽晶，還有奈米鑽石 (nano diamond)中的氮－空缺 (NV；Nitrogen-Vacancy)，將來可能還有其它形式。這些都是基於奈米科技與材料科學對單一原子、電子的電荷和自旋精準操控的能力。這個剛起步，比較難，但是前程遠大，而且有台灣半導體的優勢支撐，是較有機會商業化的方法，將來伺服器、筆電產業也有機會受惠。

台灣若要發量量子訊息產業，1+3 是比較合理的選擇。