全球最小光量子電腦現世 清大突破技術壁壘

【記者曾博群綜合報導】清華大學物理系暨前瞻量子科技研究中心教授褚志崧領導的研究團隊，宣布成功研發出全球最小的量子電腦，僅需使用一顆光子進行運算，並解決了量子電腦需在極低溫運作和易受干擾的挑戰。這項突破不僅是台灣首次成功研發的光學量子電腦，也展示了極大的技術潛力。

清大校長高為元表示，去年參觀美國先進的量子電腦實驗室時，印象最深刻的是其龐大的冷卻系統，必須維持在接近絕對零度的環境中，設備也佔據了整個房間。然而，清大此次發表的光量子電腦可在室溫下運行，且裝置僅盒子大小，顯示出顯著的技術進步。

褚志崧解釋，傳統電腦依賴上億個電晶體運算，而這台量子電腦僅需一顆電晶體，因此被稱為全球最小的量子電腦。他進一步指出，量子電腦的基礎是光子（Photon），團隊成功開發出能在一顆光子的32維空間內儲存資訊的技術，這相當於創造出一個「多重宇宙」，突破了國際紀錄。這一技術相較於目前國際間追求的大量光子運算路徑，具有不同的研究方向。

在傳統電腦中，資料以電傳輸進行運算，而光量子電腦則使用光來傳輸數據，並透過量子力學進行計算。量子電腦的量子位元（qubit）具有「量子疊加」的特性，可以同時處於0和1，這讓它在處理像質因數分解、大數據搜尋等複雜問題時，速度遠超傳統電腦。

量子電腦的發展面臨兩大挑戰，一是必須在極低溫下運作，導致成本高、耗能大；二是量子態容易受到外界干擾，造成運算誤差。然而，褚志崧的團隊所研發的光量子電腦成功克服這些困難。該技術可在室溫下運作，光子也具備較強的抗干擾能力，能長距離傳輸，並降低能耗和成本，這對量子電腦的商業化應用具有顯著優勢。

清華大學理學院院長牟中瑜表示，該技術不僅是一項重大突破，還可以與量子通訊技術結合，形成量子網路，並且與現有的矽光子技術和古典電腦整合，對於台灣持續發展半導體技術和引領量子電腦的未來，提供了絕佳契機。