我國高速量子運算國家戰略邁入第二期，位於竹科的超導量子電腦實驗室首次亮相

國科會今天(3/6)宣布高速量子運算國家戰略，宣告我國量子運算戰略進入第二期，並啟用位於北部的量子電腦次系統驗證平臺，未來將以臺灣具有的半導體優勢吸引國際合作，希望讓臺灣的產業供應鏈嵌入全球量子科技生態，成為不可或缺的關鍵角色。

行政院是從2021年啟動國家量子運算戰略，行政院由國科會、中研院、經濟部等跨部會及大學共同組成量子國家隊，後續推動的AI新十大建設中，高速量子運算也是其中的關鍵建設之一，布局AI與量子運算關係到國防安全、資安及產業轉型，對臺灣的未來發展相當重要。

第一期高速量子運算戰略從2022年到2026年，集中國內產學界力量，專注在研究自主技術及培養相關的人才。清華大學物理系教授，同時也是量子系統推動小組召集人果尚志表示，量子運算的國家戰略涵蓋量子電腦的硬體技術、量子通訊及量子軟體技術，第一期先以硬體技術為主，運用臺灣在半導體產業優勢，包括材料技術、量子位元設計、周邊控制電路等等，第一期希望達成的目標是，建構臺灣自製可真實運算的量子電腦及量子通訊網路，這2個目標皆已達成。

第一期的成果中，中研院已完成20個量子位元的量子電腦，清大也研究新的超導體位元，以及臺灣自製的量子通訊網路。

「我們希望把臺灣在半導體產業的成功模式推到未來的量子世界」，果尚志表示，目前的量子電腦相當複雜，內部有許多纜線，使得增加位元出現瓶頸，臺灣的半導體產業，結合IC設計、製程、封裝，有機會使量子電腦的設計微縮、簡化線材，對量子電腦小型化、商業化提供貢獻，使臺灣能成為全球量子電腦的關鍵供應鏈 。

包括超導量子位元晶片計、矽基自旋量子位元等晶片設計、製造，以及低溫讀取、控制模組，第一期結束，我國從晶片設計、製造、控制、讀取等建立自主技術，讓臺灣在量子運算的國際合作上具有一定的優勢。

深化國際合作，助臺灣供應鏈打進全球量子生態

未來5年進入第二期，共有4項規畫，包括繼續精進量子運算的硬體技術，向可容錯的量子運算硬體技術發展，以及突破布線瓶頸發展超過100量子位元總體控制；其次是在軟體方面，加強量子運算的軟體產業應用發展。

再來是在國家級算力中心建置HPQC，結合古典架構的超級電腦及量子運算，以建構異質混合運算主機，這部分的目標是擺脫閉門造車，加強和國際合作，以縮短摸索期，打造自主可控的國家級算力中心，另外，也透過與國際合作組成國際隊，讓臺灣的產業供應鏈能打進全球量子生態；最後是讓量子運算的應用落地到各個產業，例如生技製藥、智慧物流、金融科技等等。

「我們的希望是在未來量子運算時代下擔任賦能者，而非競爭者」，果尚志也不忘對國際喊話，希望強化臺灣與國際在量子運算的合作關係。

國科會主委吳誠文指出，未來5年我國量子運算戰略將進入第二期，戰格的核心思維是以臺灣的優勢邀請國際合作，從提升自主技術的量子國家隊改為深化國際合作的量子國際隊，使臺灣的供應鏈嵌入全球量子生態。

國內首座量子電腦驗證平臺亮相

今天國科會也宣布啟用北部的量子電腦驗證平臺，首次對外揭露位於竹科的半導體研究中心內的超導量子計算實驗室，該實驗室裡投入7千萬元，與芬蘭IQM合作建置一套5位元的超導量子電腦系統，作為次系統與國內零組件驗證的低溫測試平臺，同時這套量子電腦也以雲端連線的方式，讓合作的研究單位驗證量子運算應用。

現場展示的這套芬蘭IQM的5位元量子電腦系統分為三大組成，低溫系統、超導量子位元晶片、量子位元操控系統。其中低溫系統專門控制量子電腦需要的穩定運作超低溫環境，現場人員將其比喻為太空船，保護內部的太空人員(超導量子位元晶片)，而量子位元操控系統如同地球面上的太空控制中心，負責告訴太空人如何運作。

從外觀上來看，這套採用IQM 5位元超導量子位元晶片的量子電腦，整個量子電腦是以懸吊的方式吊掛組成，量子電腦主機並未落地，主機外部由白色筒狀的低溫腔體包覆，這個低溫腔體的背後是由低溫系統控制，利用液態氮、氦3/氦4混合氣體控制，來控制低溫腔體內的溫度，低溫腔體的作用是確保量子位元在低溫穩定的環境下運作，不受熱的干擾。低溫腔體從上方的室溫25度，往下接近外太空的零下負269度，到腔體最底層的零下負273.14度(接近物理極限的負273.15度)。

如下圖所示，IQM下方掛載印有TSRI字樣的白色筒狀為低溫腔體，腔體的底層為超導量子位元晶片：

利用量子電腦及低溫腔體控制的內部不同低溫運作環境，可供國內自製零組件測試驗證，例如驗證國產的超導量子放大器、低溫低雜訊放大器，或是具備電子量測儀器功能的低溫CMOS晶片。

透過在IQM的超導量子位元晶片的量子電腦，供國產自製的零組件測試驗證，不過，由於拆卸低溫腔體，重新控制低溫不易，因此驗證國產零組件需要時間，並且這套量子電腦也以雲端連線開放合作研究單位測試，在雲端連線測試期間就不能進行零組件測試。

在這套量子電腦的旁邊還展示一套研究用的低溫系統，內部為臺灣與日本理化學研究所合作的超導量子位元技術，包括清大團隊研究的超導量子位元晶片(5位元)，在低溫腔體的運作控制，現場已將白色筒狀的低溫腔體移除，因此可直接看到最低部的超導量子位元晶片。

總統賴清德今天也出席高速量子運算國家戰略活動，並且參觀實驗室內的量子電腦設備(下圖來源國科會提供)：