AWS量子晶片Ocelot採用「貓量子位元」，成本有望可降至現行技術的20％

AWS公開自家量子運算晶片Ocelot，標榜能大幅降低量子糾錯所需資源，進而使量子電腦建置與運作成本下降。根據AWS量子硬體部門主管Oskar Painter的說法，透過Ocelot的設計，未來量子晶片建置成本可能僅為現有方法的五分之一，並有機會縮短實現可用量子電腦的時間表達到5年。

Ocelot晶片採用貓量子位元（Cat Qubit） 技術，內建錯誤抑制機制，避免傳統量子電腦仰賴大量物理量子位元來建構邏輯量子位元的高成本。AWS研究團隊強調，這項突破使得量子電腦的可行性向前邁進一大步，並可能加快其在科學與商業應用上的落地時程。

目前量子電腦的發展受限於對量子糾錯的需求，由於量子位元對環境變化極為敏感，微小的振動、熱能或電磁干擾都可能影響其量子態導致運算錯誤，因此目前的量子電腦往往需要額外數百甚至上千個量子位元來保護計算的可靠性，而這大幅提升了硬體成本與計算資源消耗。

AWS採用的貓量子位元技術，則是透過內建的錯誤抑制特性，使錯誤校正機制的資源需求大幅減少，這與現有主流的量子運算架構不同。貓量子位元的命名靈感來自於薛丁格的貓實驗，這個實驗描述一隻貓在未被觀測前處於既生又死的疊加狀態，類似於量子位元可以同時處於於0和1的狀態。

貓量子位元是AWS透過特殊的方法，可在較長的時間內維持穩定的量子態，並具備相位翻轉錯誤（Phase-flip Errors）抑制能力，使其在計算過程中更穩定，即便在運算過程受外部擾動，也不容易發生相位翻轉錯誤。

AWS研究團隊從頭開始設計Ocelot晶片的技術核心，將量子糾錯作為架構的首要考量，而非額外附加的機制。AWS研究人員表示，這種從基礎層面調整的設計方式，使Ocelot晶片的錯誤校正資源需求可降至現有標準的10％，他們認為，如此可能替量子運算帶來與半導體產業過去數十年發展相似的轉折點，類似於當年真空管被電晶體取代，使計算機從房間大小縮小為個人電腦，甚至進一步推進至現今的雲端與行動運算環境。

目前Ocelot晶片仍處於原型階段，AWS並未透露具體的商業化時程，但已經將相關研究發表於《Nature》期刊，並在Amazon Science平臺上提供更多技術細節。AWS強調，他們會持續投資量子研究，以確保這項技術在可擴展性、穩定性與實際應用上達到預期目標。