引領時代前進 科技部促進支持量子技術創新突破

新網記者歸鴻亭台北特稿
2020/11/3 下午 03:29:51 / 電腦實境

　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。

科技部自然司司長羅夢凡說明目前世界各國均投入大量資源研發量子科技技術。(歸鴻亭攝影)

　擁有強大運算力的量子技術，將可顛覆產業界製程與商業模式，有鑑於國際大廠IBM與微軟等積極投入開發，目前政府每年量子技術研發預算約新台幣5.8億元，未來將提高經費，卡位量子時代新商機。科技部自然司司長羅夢凡表示，量子科技研究是全球科技發展的重點項目之一，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，陸續補助清大成立與教育部共同合作的跨部會特色的前瞻量子科技研究中心，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3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。

　近日臺大教授管希聖所組的臺大—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。

臺大教授管希聖介紹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。(歸鴻亭攝影)

　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。

　羅夢凡指出，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。

管希聖分析擁有強大運算力的量子技術，將可顛覆產業界製程與商業模式。(歸鴻亭攝影)

　而成立於2014年的科技部，傳出可能會因應行政院推動組織再造要回復為國科會，未來業務預估將會由國科會還有新成立的數位發展部分擔。量子科技研究是全球科技發展的重點項目之一，目前在量子密碼學和矽基量子位元等領域，都有重要突破，無論政府組織再造如何修正應該仍會積極重視量子電腦發展計畫。