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台積電28奈米助國家隊量子電腦縮小化 低溫控制晶片全台首例

2024/3/6 14:50(3/8 09:18 更新)
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中央研究院1月29日發表台灣自製「5位元超導量子電腦」。(中央社檔案照片)
中央研究院1月29日發表台灣自製「5位元超導量子電腦」。(中央社檔案照片)
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(中央社記者張璦台北6日電)國科會今天發表量子國家隊最新成果,工研院團隊運用微波IC設計與台積電28奈米製程,打造出控制量子位元的低溫控制晶片模組,並將需占滿1個房間的量子電腦,進一步縮減體積達40%,且功率消耗低於國際大廠逾5成,創國內首例。

為提升台灣量子科技實力,國科會自2021年起攜手中研院及經濟部,整合產官學研等成立量子國家隊,並於今天召開記者會,發表量子電腦相關技術進展。

量子電腦的量子位元(qubit)的數目愈多,能「同時」攜帶的狀態訊息就愈多,因此只要有更多的量子位元,其運算能力、處理資訊速度就會比傳統電腦更強大、更快速。

工研院在量子國家隊中負責研發量子電腦次系統關鍵硬體,計畫主持人、工研院電子與光電系統所組長許世玄在會中說明,量子電腦需配備冷凍櫃以及諸多儀器,還要外接線路,體積可能占滿1個房間,尤其1個量子位元需要2至3條線,若未來能實現100萬個量子位元,就是有300萬條線,控制用儀器及冷卻系統的體積也會隨之增大,甚至面臨大幅增加耗電量的窘境。

許世玄指出,量子電腦走向「微縮化」是未來趨勢,這次團隊利用台灣擅長的微波IC設計及台積電28奈米製程,打造低溫(4K,即-269°C)控制晶片與模組,將控制儀器變小,放到低溫冷凍櫃裡,讓器材整體體積縮減40%,簡化線材,具備商業化優勢。

許世玄表示,在此模組微縮的情況下,將可大量縮短量子電腦訊號傳輸路徑,並降低雜訊干擾,且已成功與中研院的量子位元對接驗證,目前實現的是1個量子位元,為國內首例,預計今年底達2個量子位元,2025年8個,2026年至2027年20個。

同時,許世玄指出,此模組功耗相對於國際大廠發表的數據減少50%以上,對多量子位元的超導量子電腦發展更具優勢;相關技術未來將技轉給國內廠商,目前已有材料及系統公司進行相關合作與洽詢。

國科會主委吳政忠指出,量子科技列為國科會8大前瞻科研平台之一,以小搏大,槓桿有限的資源,打造出從上、中到下游完整的研發、應用pipeline,如今繳出具體成果,且去年芬蘭量子電腦公司IQM的重要高層代表也曾來台洽談合作,他相信台灣會成為量子相關發展「最有機會」的地方之一。(編輯:潘羿菁)1130306

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