2024年2月量子新聞

為因應未來量子電腦對當前加密協定帶來的風險，Apple 宣布推出「PQ3 後量子加密協議」升級 iMessage 文字通訊軟體的加密機制。據官方說明，PQ3 採混合設計，將抗量子演算法與目前的橢圓曲線演算法結合，會在每台手機或電腦本機產生的公鑰引入了新的抗量子加密金鑰，同時，還會在每則對話中，定期加入抗量子密鑰更新機制，就算萬一洩漏了，也還能讓密鑰具備自我修復能力。

材料科學的研究需要準確地檢測化學物質，紅外線光譜技術可以用來識別多種分子，不過目前常見的光譜儀依舊使用加熱元件作為光源，嚴重地限制了儀器的靈敏度，日前京都大學領導的研究小組，透過結合量子光源解決了紅外線光譜測量的瓶頸，該團隊開發出創新的超寬頻量子糾纏光源，可以產生相對傳統光源更寬頻的糾纏紅外線光子，波長落在 2 到 5 微米之間，透過量子量測，有望讓紅外線檢測的靈敏度大幅提升。

普林斯頓大學研究團隊開發了一種特殊方法，可以更加容易地識別量子電腦將會在何時、何處發生錯誤，透過特殊的量子位元儲存方式，能即時檢測錯誤的發生，採用新方法，近 98% 的錯誤都可被檢測出來，降低了實施了量子糾錯 (Quantum Error Correction) 的成本。

超導奈米帶線光子偵測器 (Superconducting Nano Strip Photon, SNSPD) 被認為是單光子偵測的領先技術，但在光子解析度方面，卻難以在保真度與動態範圍間取得平衡，中國科學院的研究人員發現，透過增加帶線寬度 (Strip Width) 或總電感 (Total Inductance)，成功克服電子設備中的頻寬限制，並提高了信噪比，進而增強了保真度。

以荷蘭萊頓大學為首的一群物理學家們，在一項新量子實驗中，以超導量子干涉儀 (SQUID) 測量磁阱之間的引力耦合，最終成功測得有史以來最小質量明顯的重力，為量子重力理論指引了前進方向。

德國的研究團隊利用拓樸量子材料，創造出首個由鋁鎵砷 (AlGaAs) 製成的「量子半導體」裝置，體積更小且少干擾，這是科學家首次在半導體材料中，實現微觀尺度的拓樸趨膚效應 (Topological Skin Effect)，這種高度穩定、高度靈敏的微型量子半導體拓樸裝置，有望為未來結合電子、量子領域奠定基礎。

澳洲 Pawsey 超級運算研究中心，將把 NVIDIA CUDA Quantum 平台，納入位於珀斯的國家超級運算與量子運算創新中心，以提供科學研究人員進行量子運算模擬，他們將直接從傳統高效能運算系統運行量子工作負載，利用其處理能力並開發混合演算法，智慧地將運算劃分為經典內核和量子內核，同時使用量子設備提高運算效率。

「量子資訊處理年會 (The Conference on Quantum Information Processing, QIP)」是全球量子資訊研究領域中，最具影響力的標竿性學術會議。QIP 2024 在臺北已於日前圓滿落幕，除有超過 700 名國內外的研究人員參與，也有知名科技巨擘及量子計算龍頭公司參加，並做學術會議報告。會議主題涵蓋了：量子電腦元件、量子計算、量子模擬、量子密碼學、量子通訊、量子機器學習、下世代資訊科技等領域。這是臺灣首次拿到 QIP 主辦權，能聚集全球社群最頂尖學者，並探討最前瞻之開創性研究，對提升臺灣量子資訊科技與業界量能，將有莫大助益。