台灣量子國家隊自 2021 年成立以來一直致力研發相關技術，其中負責研發量子電腦次系統關鍵硬體的工研院今發表進展，成功開發出控制量子位元的低溫控制晶片與模組，功耗低於國際大廠；量子通訊方面，清華大學團隊首次使用現有商用光纖完成跨縣市量子加密通訊，密鑰位元傳輸率 20 kbit/min，與國際技術相當。
量子科技為國科會八大前瞻科研重心，利用有限資源打造上、中、下遊完整研發模式，期開發出量子科技軟硬體產業關鍵核心技術，比如中研院作為量子國家隊一員，主要聚焦於「通用電腦硬體技術與應用開發」，今年 1 月，中研院物理研究所陳啟東研究員團隊率先發表台灣自研製的五位元超導量子位元晶片。
工研院在量子國家隊則負責研發「量子電腦次系統關鍵硬體」，計畫主持人、工工研院電光系統所許世玄組長指出，現行量子電腦礙於量子位元數不足，但擴充量子位元會伴隨控制用儀器及冷卻系統體積增大、耗電量大幅增加等問題，因此將量子電腦微縮化是未來發展趨勢。
此次，工研院團隊運用微波 IC 設計及半導體晶片製程完成低溫（4K）控制晶片與模組，能大量縮短量子電腦訊號傳輸路徑，降低雜訊幹擾，且已成功與中研院的量子位元對接驗證。
許世玄表示，此模組功率消耗可低於國際大廠 50% 以上（參考 ISSCC 2022），在多量子位元的超導量子電腦發展中具相當優勢，團隊之後將持續開發可控制多顆量子位元的超低溫控制晶片與模組，以因應未來量子位元大於 1,000 的超大型量子電腦。
絕對安全的量子加密通訊
光量子技術方面，清華大學褚志崧副教授團隊致力於發展適合都會區使用的量子通訊網路，現在更與中華電信合作，順利達成跨縣市長距離量子通訊技術展示。
此次與先前最大不同在於首次使用新竹縣市間超過 10 公裏的商用光纖，且和一般光通訊在光纖網路併行運作，達成跨縣市量子加密通訊，密鑰位元傳輸率為 20 kbit/min，與國際技術相當。
未來若有國內廠商投入設備研發，就可形成產業，團隊下一步將繼續與中華電信合作測試 100 公裏長距離量子通訊可行性，期待未來順利應用於金融財務、電子商務、個資傳遞、國防通訊。
（首圖來源：國科會提供）
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標題：量子國家隊新進展，完成量子電腦次系統關鍵零件開發、跨縣市量子加密通訊
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