三星力推量子運算整合晶片製造 搶攻極微製程技術優勢

商傳媒｜責任編輯／綜合外電報導

韓國科技巨擘三星（Samsung）正積極推動一項前瞻計畫，將量子運算技術整合至晶片製造的核心環節，特別是光刻（photolithography）製程的模擬。此舉旨在突破半導體製程的物理極限，確保三星在未來先進晶片製造領域的競爭優勢。

根據《Seoul Economic Daily》報導，三星SDS（Samsung SDS）正開發利用量子電腦模擬部分光刻製程的演算法。光刻是利用光線在晶圓上繪製精細電路圖案的關鍵步驟，直接決定了最終半導體的品質。隨著電路線寬逼近極限，目前領先的2奈米（nm）製程乃至於下一代1奈米（約10埃，即十億分之一公尺的十次方）製程，光刻的複雜度與不確定性大幅增加。

這項研究採用混合式運算模式，由量子電腦負責核心的模擬計算，再由傳統電腦（搭配繪圖處理器 GPU）處理量子運算產生的大量資訊，進行疊代運算。量子電腦利用其量子位元（qubits）的超導疊加（quantum superposition）和量子糾纏（quantum entanglement）特性，能以平行方式處理傳統電腦難以應對的龐大變數，有效解決埃級（angstrom-class）製程的瓶頸。同時，人工智慧（AI）技術也被導入，用於早期偵測並修正量子運算過程中可能發生的錯誤。

三星SDS已成功取得部分演算法，並規劃在今年下半年進行概念驗證（POC），以驗證其有效性。儘管三星SDS目前無意將此技術作為獨立軟體商業化，但預期將與三星電子（Samsung Electronics）共享，以提升半導體整合密度與製造效率。三星電子旗下半導體研發中心（Semiconductor R&D Center）逾十年來持續開發製程模擬技術，而三星SDS的加入，特別是針對光學鄰近修正（OPC）技術的研究，被視為強化集團內部合作的策略性布局。

首爾女子大學（Seoul Women’s University）智慧資訊安全系教授兼韓國模擬學會副會長 Kim Hyung-jong 指出，三星此項研究旨在半導體線寬逼近極限、光刻製程不確定性日益增高的關鍵時刻，預先掌握結合AI與量子運算的模擬技術。他強調，由於量子運算商用化尚需時日，現階段的意義更在於搶佔核心原創技術與智慧財產權（IP），而非追求立即的商業應用。此一策略也反映了三星欲整合關係企業能力，從設計、開發到製造端最大化其獨特優勢，擴展無可匹敵的競爭力。

儘管外部電子設計自動化（EDA）工具仍難以完全取代，但產業人士認為，自主掌握模擬演算法等原創技術，對於三星確保領先地位至關重要。值得注意的是，輝達（Nvidia）近期也在韓國增聘人員，負責半導體製程模擬解決方案的銷售，顯示該領域的競爭日益激烈。三星則計劃採行「雙軌策略」，在確保自身演算法發展的同時，也善用輝達等外部解決方案。

此計畫若能成功，將大幅縮減半導體圖案繪製與蝕刻所需的時間與成本，有助於三星在極端精細的晶片製程中取得關鍵突破。