王雅文|特約編輯
先進國家投入大量經費在量子科技研發,不只為保障自己的資安、國安,更希望在商業上搶得領先席次,成為量子科技的市場霸主。臺灣擁有高科技、半導體領域的優良技術與人才,雖然尚未研發出自己的量子電腦,但仍有機會急起直追。
在〈量子世代產學佈局〉一文中,特別從量子電腦的製作與設計考量來剖析:從量子計算怎麼算、如何打造量子位元、如何降低超導量子位元的雜訊與損耗,告訴我們量子計算與臺灣高科技產業可能的結合。
在中央研究院與學界合作研發努力下,目前已能夠製作超導量子位元、控制量子位元的狀態,以及具有操作並讀取量子位元的技術。該文作者建議,臺灣應培養自己的軟硬體人才,利用在半導體方面的優勢,從晶片製作與設計、周邊系統等角度切入備戰。
作者: 王志洋、陳啟東
“
台灣擁有高科技、半導體領域的優良技術與人才,若能從量子位元的設計、超大型量子電腦的周邊設備著手,便可搶得先機,在量子電腦產業位居要角。
最近,IBM與Google都做出數十個量子位元(qubit)的量子電腦,IBM甚至開放雲端操作給使用者,許多企業乃至國家研究單位也投注大量資金與人才。國際爭相投入量子電腦,並不是因為量子電腦即將完全取代古典電腦,而是已經了解傳統電腦有其極限,例如28頁〈量子電腦加速未來化學〉提及,算出分子中的氫鍵結等獨特的化學交互作用,是傳統電腦難以企及的任務。這就是需要投入量子電腦開發的關鍵。
量子電腦的核心在於硬體,基礎是量子位元晶片。製造單個量子位元之外,還要有封裝並堆疊晶片的技術,讓量子位元在高密度的情況下還能有可行的佈線方式、乾淨的環境、與極低的串擾,有利於量子計算。中央研究院已能夠製作超導量子位元、控制量子位元的狀態,以及具有操作並讀取量子位元的技術,這部份的國內學界合作單位包括清華大學、中興大學、彰化師範大學、中山大學等。接下來我們期望透過台南沙崙科學園區的中央研究院南部院區,整合相關硬體、韌體、軟體人才,預計未來四至五年,能夠建構出整台量子電腦。
文章:量子世代 產學佈局
作者:王志洋、陳啟東
來源:《科學人》第237期2021年11月號
連結:https://sakb.ylib.com/article/202111.10295
黃品澤 | 特約編輯
現今世界上最先進的計時器為原子鐘,其原理是利用雷射光束的振盪使得原子以每秒92億次的頻率振動,並以此頻率作為測量時間的基準。而原子鐘的震盪穩定性取決於環境對其造成的的干擾…
施麗釵 |特約編輯
相較於古典電腦用位元(Bit)的形式表示0或 1,而量子電腦則是以量子位元 (qubit)的形式,可以表示同時處在0跟1…
本期(6/1~6/30)推薦重點:
IBM和UC Berkeley研究運用錯誤緩解(Error Mitigation)技術,讓量子電腦複雜計算測試達成重大進展,往量子效用邁開一大步…
洪加城 | 特約編輯
於 1950 年代,法國南錫大學的安德烈‧伯納諾斯 (André Bernanose) 在吖啶橙 (acridine orange) 材料通入高壓交流電,首次觀察到了分子材料…
孫欣|特約編輯
今年三月初,Google量子人工智慧實驗室(Quantum AI Lab),創下了以量子電腦進行化學系統模擬之紀錄。該研究採取了一種基於隨機抽樣的化學演算法(量子蒙地卡羅法,Quantum Monte Carlo),並經過量子電腦進行加速之後…
趙嫺 | 特約編輯
克里夫蘭診所(Cleveland Clinic)與 IBM 合作,結合傳統高效能運算與量子計算,成功模擬了由 303 個原子組成的迷你蛋白質 Trp-cage …