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量子技術創新突破

發稿日期:109年11月3日

自然科學及永續研究發展司 聯絡人:劉芳君科技研發管理師 電話:(02)2737-7022 E-mail:fcliu@nstc.gov.tw

 

隨著近年全球量子科技的蓬勃發展,未來對於資安、金融、產業乃至於國防將產生極大的衝擊。目前世界各國均投入大量資源研發量子科技技術。面對即將來臨的量子新世代,為提升我國量子科技在硬體技術與軟體開發的實力,科技部已啟動並規劃大型相關計畫,以因應台灣量子世代所帶來的變革。


先期臺灣量子科技研究主要以政府發起及學術圈的各大學、研究單位投入作為起始點,進行量子科技軟硬體的研發。107年開始補助之「量子電腦專案計畫」,係為由上而下(Top-down)的推動,陸續補助清大成立前瞻量子科技研究中心(與教育部共同合作的跨部會特色研究中心) ,補助臺大成立 IBM-NTU 量子電腦中心,以及同時補助臺大、中央、清大與成大等校共計三個團隊。此專案計畫每年約 1.2億元。另一方面,學門/專題計畫係以Bottom up方式,由學者依其專長申請,科技部擇優補助,近年平均每年補助約新臺幣1.5億元。另與量子電腦發展相關的通訊技術與IC次系統研究,亦長期在科技部的補助支持下發展。


近日臺大管希聖教授所組的臺大—中研院團隊,於量子密碼學和矽基量子位元方面的研究均有重要的突破。在量子密碼學方面,團隊參與美國NIST後量子密碼系統標準化,其數位簽章構造Rainbow獲選進入最後階段(全世界剩7個),有望獲選為後量子數位簽章標準之一。另外,團隊也同時研究應用量子特性進行加密來進行安全通訊之密碼學,發展出第一個古典委託量子計算協定,讓古典使用者可快速驗證量子計算結果的正確性。於硬體研發方面,團隊自行設計低噪微環形共振器(ESR),以操控自旋量子位元狀態。其結構簡單、易於與各種製成整合,模擬結果顯示特性遠優於世界領先團隊,相關成果已申請美國專利。除此之外,團隊也針對雙位元矽量子點量子元件,利用穩健(robust)量子控制方法,有效地解決噪音與系統參數不準度的問題,成功建構控制波形、降低雙位元量子邏輯閘誤差近兩個數量級,達到保真度99.9964%,此技術亦已申請美國專利。


臺灣量子科技研究逐漸邁入新一階段加速的里程,為使臺灣與世界上量子先進技術的比肩,引領時代前進,科技部刻正積極規劃下階段大型量子科技專案計畫。希望跨產學研單位合作,結合不同人才與團隊,打造最適合臺灣發展的路線。並建立產業交流平台,促進學研產業資訊交流,橋接產學合作。另規劃科普教育推廣,期使臺灣社會大眾能對量子科技有所認識,鼓勵更多的年輕學子於未來投入量子科技研究,迎接量子科技新世代。

 



合影圖說左起為交通大學電子物理系張文豪教授、科技部自然司羅孟凡司長、科技部工程司徐碩鴻司長、台灣大學物理系管希聖教授、台灣大學電機工程學系陳士元教授

合影圖說左起為交通大學電子物理系張文豪教授、科技部自然司羅夢凡司長、科技部工程司徐碩鴻司長、台灣大學物理系管希聖教授、台灣大學電機工程學系陳士元教授

更新日期 : 2022/04/07