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24 筆結果
技術簡介: NTU IBM Q Hub 由臺灣大學與 IBM 合作成立，結合教育推廣與研究資源，提供 IBM 量子計算雲端平台，讓師生可實作與學習量子演算法。我們在校園推動從入門到進階的量子課程，並舉辦黑客松與體驗活動，讓更多人實際接觸真實量子電腦，進一步探索量子技術的潛能。 產業應用性: NTU IBM Q Hub 除了教育推廣，亦協助產業探索量子計算應用。透過 IBM 平台，企業可測試量子在藥物研發、材料模擬、供應鏈最佳化與金融分析的潛能，並藉由活動與課程培育量子人才，加速跨領域合作與創新應用落地。
未來科技館 | 電子與光電技術簡介: 本技術「有限譜寬規格單模半導體雷射光源建構相位鍵移協定雷射二極體量子密鑰分發通訊收發機」，首次在分波多工光通訊網路波段，採用全自製的窄線寬單模半導體雷射作為單光子量子光源，結合差分相位鍵移技術與高精度穩定自迴授延遲光纖干涉儀，成功實現具高技術挑戰性的光量子密鑰分發系統，為光量子領域在工程應用上的重大突破。 產業應用性: 本技術從工程角度開發「有限譜寬規格單模半導體雷射光源建構相位鍵移協定雷射二極體量子密鑰分發通訊收發機」，展示包括相位鍵移量子光源、延遲光纖干涉儀、單光子偵測器、矽基系統整合晶片及量子密鑰分發模擬器等關鍵創新元件，為量子通訊加解密技術在電商金融支付、政府國防及醫療資訊等多元應用開啟全新篇章。
未來科技館 | 電子與光電技術簡介: 在超高真空環境下，成長超導薄膜材料後，立刻接續成長高品質封裝材料薄膜。以光蝕刻及電子微影技術製程，完成新式fluxonium超導量子位元製程。此技術製程下所製成之超導量子位元，能量耗散時間T1可長達3毫秒，接近世界記錄。 產業應用性: 此技術成長的高品質超導薄膜，不僅可製作高同調性量子位元晶片，推動量子資訊產業發展，亦具微波元件製程應用潛力，對無線通訊網路同樣具有實用價值。
未來科技館 | 電子與光電技術簡介: 實用化量子電腦需百萬級量子位元以實現糾錯，傳統室溫電子儀器因長距離連接導致延遲、熱負載、成本與噪訊問題，難以支援大規模系統。本研究提出低溫互補金屬氧化物半導體（cryo-CMOS）系統單晶片技術，整合數位訊號產生、數位類比轉換、混頻器、本地振盪器、射頻驅動／放大器及低雜訊放大器，並針對約 4 K 環境優化設計，經晶圓代工製作，以驗證其在低溫下直接控制與讀取量子位元訊號之可行性。 產業應用性: 臺灣具備強大的積體電路製造與設計社群，但在量子位元及其周邊電路製造上經驗不足。本計畫旨在建立低溫 CMOS（cryo-CMOS）技術知識，這對大規模量子電腦至關重要。同時，cryo-CMOS 亦具備太空電子應用潛力，因外太空溫度可低至約 4 K。我們開發的電路模組可整合為通訊收發器，為低軌衛星關鍵元件。產業界缺乏先進 CMOS 技術的應用經驗，而我們的研究將為量子計算與全球通訊兩大領域鋪路。
未來科技館 | 電子與光電技術簡介: 量子電腦不只計算厲害，還能揭開自然的秘密！我們結合化學理論、量子噪聲鑑定與噪聲模擬，開發可在現今量子電腦上運行的創新演算法，突破傳統化學模擬瓶頸。藉由自研量子模擬器與互動式展示，重現光合作用能量轉移等自然量子現象，讓您親身體驗量子科技如何引領未來材料與藥物設計革命。 產業應用性: 本技術可強化量子電腦在化學模擬與材料設計領域的實用性，提升噪聲下量子運算的精度與穩定性，應用於新藥研發、綠能材料設計與量子軟體驗證等關鍵產業。
未來科技館 | 電子與光電技術簡介: 量子電池是使用量子效應的裝置。我們使用量子資訊技術中的疊加路徑來對量子電池進行充電。這使得量子電池能夠同時與多個充電器進行充電，並造成一種“快充效應”。這使得量子電池在同樣的充電時間下有更多可使用能量。我們使用IonQ的量子電腦來驗證此技術。 產業應用性: 半導體、人工智能、和綠色能源都是能量密集產業。隨著這些產業發展，電池的效率會變得更加重要。最終，傳統的鋰電池會在追求效率的過程中碰到量子效應的邊界。此時量子電池的發展就變成推進科技發展必要的一步。我們的技術能使得高效率鋰電池更順利的轉型到高效率量子電池。
未來科技館 | 電子與光電技術簡介: RGIQC以CMOS製程，可成長一體成型、緊密耦合鍺量子點陣列。具有定位與調控量子點直徑與顆數等工程優勢。量子點之間，備有自我組裝矽基耦合位障與自我對準電極，提供多種量子位元與單電荷偵測器組態，具有重構性與擴充性。已展示在高溫(>10K)運作的功能性與可行性，如:閘極操控蜂窩電荷態與庫倫阻斷穩定態。 產業應用性: 人工智慧、大數據應用皆迫切需要高效能運算器處理巨量數據資料。發展可擴充、容錯、高溫運作又具量產可能性的半導體量子電腦，不僅可以鞏固我國在先進積體電路製造的領先地位，更可以為人工智慧、數據中心、高速運算、通訊、醫藥、加密等產業開拓更大的市場價值。
未來科技館 | 電子與光電矽量子點電子自旋量子位元是一種極具潛力的量子計算固態系統。為了實現容錯量子計算，建構滿足嚴格要求的高保真度和穩健的量子邏輯閘是一個重要課題。我們的目標是開發此類技術，為量子點自旋量子位元系統構建具有容錯保真度的穩健量子邏輯閘。
未來科技館 | 資訊與通訊技術簡介: 量子運算的發展需要高端製程人才與先進硬體設施。我們成功以八吋晶圓製程製作高品質超導量子位元，並啟用台灣首座「量子晶片製造平台」（QC-Fab）與「量子運算測試平台」（QC-Test），兩大平台將全面開放予國內外產學研社群使用。 產業應用性: QC-Fab 可與 QC-Test 整合，形成設計–製造–測試一體化流程，實現端到端開發。 QC-Test 亦支援 GPU 整合，以高效執行量子–經典混合運算，並提供客製化研究與驗證服務，包括哈密頓模擬、晶片製造（與 QC-Fab 合作），以及針對不同架構的樣品測試。
未來科技館 | 電子與光電技術簡介: 微型化的矽基自旋量子位元為目前最有潛力實現通用型量子電腦的技術之一。透過先進的半導體製程，矽基的自旋量子位元能夠在互補式金氧半導體(CMOS)或矽鍺/鍺(SiGe/Ge)平台上製造，並與低功耗、低雜訊的CMOS週邊微波讀取及控制的電路整合，實現微型化及積體化的目的，為未來大規模的量子計算發展的核心技術。 產業應用性: 量子運算為全球科技大國目前積極投入的前瞻領域，具備解決超級電腦難以處理問題的潛力，例如大數質因數分解、分子軌域計算、最佳金融投資組合、多體量子系統模擬等應用。本研究結合台灣在半導體產業的深厚基礎，致力開發微型化及積體化的自旋量子計算核心技術，解決通用型量子電腦在規模擴展過程中的關鍵瓶頸，對於未來以半導體技術實現大規模的量子計算系統有很大的產業應用前景。
未來科技館 | 電子與光電技術簡介: 本研究專注於通用量子碼之進階解碼技術。我們提出優化的信念傳播演算法，能整合多輪次的量子錯誤綜合資料，並結合軟性決策以有效處理複雜錯誤模型。此技術顯著提升了量子錯誤更正的準確度與效能，為實現實用化的容錯量子計算奠定堅實基礎。 產業應用性: 本技術將高效能解碼器整合至量子電腦的運算架構中，能即時處理量子錯誤，顯著提升整體系統的可靠性。這項創新為量子位元保真度不足、運算不穩定等挑戰提供實用解方，是將量子電腦從理論研究推向實際應用的關鍵一步。
未來科技館 | 電子與光電技術簡介: 本計畫開發「量子退火光罩最佳化框架」，利用D-Wave量子退火器解決半導體微影中的光罩最佳化問題。傳統反向微影技術(ILT)面臨收斂困難、容易局限於局部最小值及計算時間過長等挑戰。我們將ILT問題轉換為二元二次無約束最佳化(QUBO)模型，運用量子特性實現快速全域最小值搜尋。研究建立了可應用量子退火的光罩最佳化框架，並探索其工業應用潛力，為半導體製造的下一代計算平台奠定基礎。 產業應用性: 首次實現半導體微影光罩最佳化的量子計算應用，嘗試突破傳統ILT的計算瓶頸。成功將高階成本函數轉換成二次的QUBO模型，在量子退火的基礎上達成理論上微秒等級的最佳化速度。使用動態成本函數修正技術，確保二次近似的準確性。此突破為半導體製造引入量子優勢，開創計算微影的新典範，為未來大規模量子應用奠定關鍵技術基礎。
未來科技館 | 電子與光電技術簡介: 我們將量子態建模為一棵完美二元樹，並利用樹型自動機能一次辨識多棵樹的特性，來表示一組量子態的集合。在這樣全新的模型基礎上，我們設計了一套能高效模擬量子閘操作的演算法，從而實現快速且可擴展的量子電路驗證。我們的方法支援大多數常見電路中所使用的量子閘，並涵蓋量子程式的控制流程結構，包括條件分支與迴圈。 產業應用性: 在量子電路部署前，我們的工具可驗證量子電路是否正確，或編譯前後電路是否等價。同時，也能將量子態準備與量子閘操作轉為圖像化互動介面，方便使用者操作與理解。對教育平台而言，圖形化介面亦有助於學生直觀比較自兜電路與題目要求是否一致。
未來科技館 | 電子與光電技術簡介: 本技術包含量子加密網路及全光學量子電腦原型開發。我們的量子加密網路以星狀結構將所有用戶與不需要被信任的機房連結，並由機房操作量子態投影測量，使任意兩個用戶可以建立共享的密鑰，進行絕對安全的加密通訊。我們的量子電腦則引進在高維度空間編寫、操控資訊的新技術，實現以一個光子執行量子演算法。 產業應用性: 我們的量子加密網路可以提供遠端的密鑰派送、強化網路資安，也有助於發展高精度時間同步技術和高解析度天文望遠鏡。我們發展的全光學量子電腦能更有效編寫資訊，減少量子位元或邏輯閘的使用，並降低錯誤在運算過程中累積，也有助於新藥物或材料的開發、改善電池性能、天氣預測、市場投資等。
未來科技館 | 電子與光電技術簡介: 量子虛擬機的概念是以抽象程度分層建立量子軟體堆疊：在量子應用層研究拓樸動力學及場論的量子模擬，在量子架構層探索結合量子電路、張量網絡與機器學習的量子-古典混雜架構，在量子中介層以裝置獨立的方式刻劃及最佳化量子處理器，並接合與裝置實作相關的量子韌體層，最後透過此量子軟體堆疊與國內外的量子處理器整合。 產業應用性: 量子隨機量測工具具有廣泛的應用價值，基於該工具發展的「通用量子電腦監控與推薦系統」已取得臺灣專利，美國專利申請中。透過量子電腦壓縮技術，可以極大化當前嘈雜中型量子處理器的量子優勢，模擬更複雜的問題。透過量子生成模型探索巨大的量子空間，已成為量子-古典混雜機器學習架構中不可或缺的一部分。
未來科技館 | 電子與光電技術簡介: 我們利用液晶空間調制器產生二維光鉗陣列並捕捉單原子，量子位元則編碼於原子的超精細能階，單位元量子閘已利用微波或雷射光之拉曼躍遷實現，雙位元量子閘是將原子激發至雷德堡態利用原子間偶極交互作用產生糾纏，量子演算則利用移動光鉗將原子移至拉曼或雷德堡雷射光作用區實現單或雙位元量子閘集合之量子電路。 產業應用性: 原子平台量子處理器可適用於圖論等排列組合最佳化問題，這可應用於例如電動車或公用自行車設站之最經濟化問題。它也可應用於量子機器學習，例如用於毒性分子的辨識或時序的預測等問題。
未來科技館 | 電子與光電技術簡介: 我們提出量子電路驗證的新方法，包含靜態部分等價性檢查和基於消失態的動態斷言框架。前者拓展等價性的定義與驗證手段，補足合成與化簡的不足，提升設計彈性；後者系統化自動生成斷言電路，於執行中自動檢查狀態並提前發現錯誤，克服過去研究的侷限性，適用於多種量子演算法，增進開發可靠性與運行效率。 產業應用性: 我們提出的部分等價性放寬了量子電路等價定義，提升合成與化簡彈性，並從定義、定理到演算法，建立起完整驗證體系，補足開發流程缺口。同時，我們提供的動態斷言框架是當前唯一能系統化生成量子斷言電路的手段，其具通用性與自動化特性，對量子計算產業降低成本、提升效率至關重要。
未來科技館 | 電子與光電技術簡介: 本技術結合量子啟發式演算法與量子計算，發揮經典與量子計算優勢，發展高效最佳化方法，突破傳統方法在複雜問題上的限制。應用涵蓋金融投資組合優化、鋁擠型製程參數最佳化及量子可逆電路合成，能大幅縮短搜尋時間，並拓展至多目標模型，同時創新開發視覺化介面，提升設計效率與可解釋性，加速技術於學術與產業的落地應用。 產業應用性: 本技術可應用於金融科技、工業4.0與量子產業等多元領域，包括優化跨市場投資組合平衡風險與報酬、調整鋁擠型製程參數提升品質並降低能耗與成本、加速量子與可逆電路合成與設計，並開發多目標模型滿足不同產業需求，提供多種最佳解。並設計視覺化介面縮短技術研發週期降低專業門檻。整體技術能快速落地創造實際產業價值。
未來科技館 | 電子與光電敬請期待!
