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行政院

正當各國投入量子運算技術研發,臺灣也不落人後。行政院本周四宣布啟動量子運算戰略,除了跨部會成立量子國家隊之外,還將在未來5年投入80億元,研發量子運算的核心技術、培養科研人才等,加速我國在量子運算的發展。

科技部本周向行政院長蘇貞昌報告「新世代量子布局」,蘇貞昌表示,量子電腦已被視為下世代的運算工具,其強大的平行運算能力,將和AI、大數據在未來形塑智能社會,量子技術未來將對金融、資安、產業、國防、運輸等各方面產生革命性的影響,吸引各國政府及企業相繼投入。

因此,行政院在今年啟動我國量子計算新戰略,今年先推動跨部會合作計畫,由科技部、經濟部、中研院共同組成量子國家隊,並將在2022年到2026年的未來5年之間,投入80億元加速臺灣在量子科技的發展,同時也將在臺南沙崙科學園區將成立中研院量子科研基地。

政府為何需要投入量子運算技術?科技部自然科學及永續研究發展司長羅夢凡指出,量子技術的核心是量子電腦,具備強大的計算能力,隨量子位元的數目呈指數的成長,40位元的量子電腦計算能力,相當於一兆位元的超級電腦,當64量子位元的量子電腦計算難題耗費200秒,以目前的超級電腦而言則需花費100年。

他進一步解釋,量子電腦將對社會產生正負面的影響,在負面影響部分,因量子電腦具有的強大計算能力,更容易破解現行的加密,銀行帳號或機密資料的帳號,可能在幾秒內被破解,因此未來有量子通訊加密、量子密碼學的研究;至於正面影響是,以其強大計算能力提升模擬能力,可投入基因研究、AI、新藥物開發,帶來新的突破。

臺灣具兩大發展優勢

羅夢凡指出,臺灣在發展量子技術上有兩項優勢,第一項優勢是,量子電腦一大部分製程和現在半導體製程重疊,而臺灣在半導體的製程、封裝、IC設計居領先地位,讓臺灣在開發量子電腦具有很大優勢;第二項優勢是,量子電腦中的量子位元及控制需要跨領域的基礎研究,其中包含數學、物理、電機、通訊、資訊、材料等等,臺灣長期培育優秀的基礎研發人才,將可在量子技術的研發上發揮優勢。「這兩把利刃,將讓臺灣在量子電腦、量子技術開發扮演重要角色」。

政策方面,跨部會成立量子國家隊,整合研究能力在關鍵技術開發,建立共同研究平臺,並成立核心技術的研發基地,並以核心技術及人才與國際合作。

未來5年政府投入80億元,發展臺灣自有的量子技術,主要7項重點(下圖,來源:行政院)是,發展量子電腦與量子通訊的核心技術、建立量子電腦與量子密碼研發平臺、研發前瞻的硬體次技術、培育量子世代人才、科普推廣及基礎人才培育、建立量子技術的尖端核心設施,以及建立產業交流平臺。

目標:5年內開發臺灣自製可真實運算的量子電腦

科技部也揭露未來臺灣發展量子電腦關鍵技術的藍圖,主要涵蓋三個部分,通用量子電腦的硬體技術、光量子技術、量子科技的軟體技術,其中在通用量子電腦硬體技術上,將發展半導體量子位元與超導體量子位元技術,「結合軟體發展,我們希望在5年內建構臺灣自製可真實運算的量子電腦」,羅夢凡說。

至於光量子技術,將發展光量子運算、量子通訊技術,目標為未來5年內建構臺灣自己的量子通訊網路系統。

羅夢凡表示,我國的目標是在2030年在全球量子科技產業中佔有一席之地,透過前瞻部署量子科技的發展,由基礎研發扮演火車頭,結合應用工程及研究促成產業結構的轉型,促成產業典範的轉移。


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