媒體報導
清大用一顆光子造出全世界最小量子電腦 獲刊《物理評論》國際期刊
新聞來源：自由時報 發佈時間：2024-10-16
2024-10-16 記者/洪美秀
清華大學物理系、前瞻量子科技研究中心教授禇志崧研究團隊成功研發出全世界最小的量子電腦，僅用一顆光子就研發出台灣第一套光學量子電腦。禇志崧團隊今天也展示，以在一條環狀光纖內跑動、只有一顆光子的光量子電腦來完成質因數分解等複雜的數學運算，如15=5x3。這是全世界首次以一顆高維度、多次元的光子來實現量子演算法。並獲刊《物理評論》國際期刊。
清大校長高為元表示，禇志崧團隊的發表絕對是量子電腦的一大里程碑。他去年參觀過美國最先進的量子電腦實驗室，印象最深刻就是龐大的冷卻系統，將溫度控制在攝氏零下273度，設備也占去一個大房間；但清華團隊發表的光量子電腦卻可在室溫下操作，且設備只有一個盒子大。
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。禇志崧解釋，不同於傳統電腦的位元（bit）只能代表0或1，量子電腦的量子位元（qubit）可以同時處於0和1，這種特性稱為「量子疊加」，使量子電腦在處理質因數分解、大數據搜尋等複雜運算時，速度可比傳統電腦快數億倍。
禇志崧指出，光子（Photon）是傳遞電磁作用的基本粒子，團隊成功研發出可在一個光子的32維空間裡儲存資訊的技術，宛如「多重宇宙」，打破世界紀錄。有32維儲存空間的光子，就像是把一台只能載一個人的腳踏車，改造成一台連結32節列車的火車般。
量子電腦的發展面臨兩大挑戰，首先是電子及離子的量子電腦必須在極低溫下運作，耗能且成本高昂；其次是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。禇志崧研究團隊則僅用一顆光子造出的光量子電腦，克服這兩大困境。
禇志崧指出，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。此外，光子可以長距離傳輸，不易受干擾，對將量子電腦投入商業化應用具有獨特的優勢。
清大理學院院長牟中瑜指出，禇志崧的研究成果為建構量子電腦找到了一套新的途徑—單光子的量子電腦，有很大的潛力讓台灣能延續在半導體技術的優勢，是台灣主導量子電腦發展的契機。