台灣量子技術的最新發展
「量子技術」的應用非常多元，發展速度比較快的像是量子通訊、量子密碼、量子感應器，應用領域包括金融、軍事國防、資安等等；另外還有量子雷達、量子計算與超級電腦結合等等，量子科學已經從實驗室裡走出來。
而台灣第一部自己研發自己製造的五位元超導全系統量子電腦，是國科會和中研院共同資助的一項量子電腦計畫，透過這項計畫，台灣已經成為全球能夠自製超導量子電腦的少數國家之一，深具指標意義。2024 年 1 月，台灣自主研發的第一台量子電腦在中央研究院誕生，這代表台灣科技能力進步，也宣告量子時代的到來。
2019 年Google 推出了 53 量子位元的量子電腦「梧桐」在短短 200 秒內完成了傳統超級電腦要 1 萬年才能處理的計算任務。量子計算的突破，為計算科學開啟了新紀元。
傳統電腦的位元只能代表0或1，量子電腦的量子位元可以同時處於0和1。量子電腦利用了量子力學的「疊加」與「糾纏」，跳脫傳統電腦「0」和「1」的計算模式，同時處理「0」和「1」，在同一時間進行複雜的計算，大大提高運算效率。量子電腦在處理質因數分解、大數據搜尋等複雜運算時，速度比傳統電腦快好幾億倍。
除美國、歐盟、中國及日本等量子強權，根據國家實驗研究院的資料，韓國斥資3兆韓元，以2027年開發出50個量子位元、2031年開發1000個量子位元的通用量子電腦為目標。在量子通訊方面，韓國計畫在2030年開發長達100公里的量子網路，研發量子感測器、先進工業感測器、量子雷達。
台灣方面，中研院2023年10月打造出量子晶片，2024年1月29日發表自製5位元超導量子電腦。工研院團隊2024年3月宣布，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，可將需占滿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。
光子的介入會改變電子的狀態，這種不確定性使得同時測量電子的位置和動量幾乎不可能。超導體成為了實現量子位元的關鍵技術。
清華大學前瞻量子科技研究中心成功研發出全世界最小的量子電腦，僅僅使用一顆光子，就可以在室溫下進行運算，這也是台灣研發出的第一套光學量子電腦。這是全世界第一次以一顆高維度、多次元的光子來進行量子計算。
量子電腦必須在極低溫下運作，耗能且成本高昂；量子電腦實驗室通常具備龐大的冷卻系統，必須將溫度控制在攝氏零下兩三百度，光是冷卻設備就占掉一個大房間的空間；清華大學的光量子電腦可以在室溫下操作，設備只有一個盒子大，是量子電腦很大的突破！
為了讓一顆光子攜帶更多的資訊，清大團隊成功研發出可以在一個光子的32維空間裡儲存資訊，也就是32次元，打破世界紀錄。就好比是把一台只能載一個人的腳踏車，改造成一台連結32節列車的火車，載運更多的乘客。
國外的光量子電腦最多有好幾百顆光子，光子機率性的出現，這一秒有，下一秒可能就消失，很難控制讓多顆光子同時出現。所以清大專注在把所有資訊都壓縮在一顆光子上，接下來還要挑戰提升單一光子的資訊儲存量，讓一顆光子能夠容納更多的資訊，實現更複雜的量子計算。
一般電腦用電在電路板上傳輸來進行運算；光量子電腦則是用光來傳輸資料，並透過量子力學來進行運算。量子態很容易受到振動或電磁場的干擾，導致資訊遺失、計算錯誤。光量子電腦，則克服了這個困境。光子可在室溫下保持穩定的量子態，不需要極低溫環境，耗能少，成本也較低。光子還可以長距離傳輸，不易受干擾。結合同樣採用光來傳輸的量子通訊，形成量子網路，可以與矽光子技術結合、與古典電腦整合在一起，延續台灣在半導體技術的優勢，成為台灣主導量子電腦發展的契機。也可望實現量子電腦小型化的目標。
量子電腦逐漸改變我們對複雜問題的解決方式。尤其台灣是全球半導體產業的關鍵，當量子技術進一步發展，與材料、晶片製程技術結合，一旦量子電腦進入量產的時代，台灣將成為重要角色。
