中研院發表自製「20位元超導量子電腦」 關鍵技術有助持久運算
【記者王良博/台北報導】繼2023年發表全台首部自研自製的5位元超導量子電腦後,中研院今(29)日公布,去年12月已自研自製完成新一代「20位元超導量子晶片」,並成功導入量子電腦系統,使台灣正式站上「大型量子晶片製程」的重要起跑點。中研院的量子電腦系統已開放學研界進行量子模擬等研究,未來也將提供產業界,作為軟硬體整合與演算法的測試平台。
中研院今天發布新聞稿表示,量子電腦被視為結合高效能運算與人工智慧(AI)的核心關鍵技術之一,全球先進國家皆傾力投入研發,中研院在自主研發全台首部5位元超導量子電腦後,去年6月進一步利用8吋晶圓製程平台,成功製作高品質超導量子位元,並同步揭牌國內首座量子晶片製程研發平台與量子計算測試平台。
中研院說,為應對量子位元數增加後,更嚴苛的晶片製程控制與均勻性要求,中研院借鏡半導體產業,在大型晶片製作上的設備與管控方法,開創超導量子晶片的製程科學研究,逐步實現量子生態系的戰略布局。
中研院說明,量子電腦具備量子模擬、材料與藥物開發的研發潛力,並能結合超級電腦(HPC)進行高效能的混合式運算。
中研院關鍵議題研究中心量子電腦專題中心執行長、特聘研究員陳啟東指出,一台實用的量子電腦需要高品質且大量的量子位元,本次發表的20位元量子電腦系統,可涵蓋更大的運算變數空間,象徵已掌握穩定製作多量子位元與耦合位元的能力,並成功開發雷射微調位元頻率等關鍵技術,團隊也不斷精進晶片堆疊技術以降低位元間串擾,同步提升位元控制與讀取效率。
在關鍵突破方面,中研院表示,研究團隊成功將量子位元的相干時間(T1),從5位元時期的15-30微秒(µs),推升至530微秒,大幅強化量子狀態的穩定度,能更持久地進行運算。
中研院關鍵議題研究中心助研究員柯忠廷解釋,超導量子位元對電磁干擾極為敏感,除控制用微波訊號外,任何滲入封裝系統的雜訊,都會影響位元表現,此項指標性的技術躍進,為未來建構高性能量子電腦奠定基礎。
此外,中研院提到,預計2/4至2/6日在南部院區關鍵中心,舉辦「國際超導量子計算工作坊」,開放與會的學術及產業人士實測20位元超導量子電腦系統。


