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原文标题:清华大学用一颗光子造出全世界最小量子电脑 原文连结:https://reurl.cc/0d8A4K 发布时间:2024/10/16 12:39:29 记者署名:李珣瑛 原文内容: 清华大学物理系、前瞻量子科技研究中心教授褚志崧领导的研究团队16日宣布,成功研发 出全世界最小的量子电脑—仅仅使用一颗光子,就可以在室温下进行运算,这也是台湾研 发出的第一套光学量子电脑。未来可以与矽光子技术结合,成为台湾主导电子电脑发展的 契机。鸿海研究院量子计算研究所所长谢明修、台积电余振华院士研究团队成员吴宇彤博 士也出席关注。 褚志崧团队今天在记者会现场展示,以在一条环状光纤内跑动、只有一颗光子的光量子电 脑来完成质因数分解等复杂的数学运算,如15=5x3。这是全世界首次以一颗高维度、也就 是多次元的光子来实现量子演算法。 褚志崧团队已将这项领先全球的突破发表在上个月的《物理评论》期刊(Physical Review Applied)。 清华大学校长高为元表示,褚志崧团队今天的发表绝对是量子电脑的一大里程碑。他去年 才参观过美国最先进的量子电脑实验室,印象最深刻就是庞大的冷却系统,将温度控制在 摄氏零下273度,设备也占去一个大房间;清华团队今天发表的光量子电脑却可在室温下 操作,且设备只有一个盒子大,「真希望未来我们每个人桌上都有一台光量子电脑!」 褚志崧指出,光子(Photon)是传递电磁作用的基本粒子,为了让一颗光子携带更多的资 讯,团队成功研发出可在一个光子的32维空间里储存资讯的技术,宛如「多重宇宙」。众 所周知,1维是一条线;2维以长、宽成一平面;3维则是长、宽、高的立体。而褚志崧打 造出的这颗光子,则有32维空间来储存资讯,也就是32次元,打破了世界纪录。 褚志崧比喻,有32维储存空间的光子,就像是把一台只能载一个人的脚踏车,改造成一台 连结32节列车的火车,就能载运更多的乘客。 褚志崧指出,国外发展的光量子电脑最多可达到数百颗光子,但光子为机率性出现,「这 秒还有,下一秒就消失了,」很难控制让多颗光子同时出现。因此,褚志崧改变思路,「 何不专注在把所有资讯都压缩在一颗光子上?」团队接下来的目标是持续挑战并提升单一 光子的资讯储存容量,让一颗光子能够容纳更多的资讯,实现更复杂的量子运算。 一般电脑用电在电路板上传输来进行运算;光量子电脑则是用光来传输资料,并透过量子 力学来进行运算。褚志崧解释,不同於传统电脑的位元(bit)只能代表0或1,量子电脑 的量子位元(qubit)可以同时处於0和1,这种特性称为「量子叠加」,使量子电脑在处 理质因数分解、大数据搜寻等复杂运算时,速度可比传统电脑快数亿倍。 量子电脑的发展深受期待,但也面临两大挑战,首先是电子及离子的量子电脑必须在极低 温下运作,耗能且成本高昂;其次是量子态很容易受到振动或电磁场的干扰,导致资讯遗 失、计算错误。但褚志崧研究团队仅用一颗光子造出的光量子电脑,则克服了这两大困境 。 褚志崧指出,光子可在室温下保持稳定的量子态,不需要极低温环境,耗能少,成本也较 低。此外,光子可以长距离传输,不易受干扰,对将量子电脑投入商业化应用具有独特的 优势。 清华大学理学院院长牟中瑜指出,褚志崧的研究成果为建构量子电脑找到了一套新的途径 ——单光子的量子电脑。有别於目前国际间所追求的建构主流,它的优点是可结合同样采 用光来传输的量子通讯,形成量子网路,并且可以在室温下进行,这是很大的突破,特别 是此技术可以与目前的矽光子技术结合、与古典电脑整合在一起,有很大的潜力让台湾能 延续在半导体技术的优势,是台湾主导量子电脑发展的契机。 牟中瑜特别提到,这套光量子电脑是清华大学前瞻量子科技研究中心自主研发的成果,展 现清华在量子科技的创新能力与技术实力。光量子电脑技术未来的应用范围将十分广泛, 包括加速新药研发、优化物流、并可与量子通讯结合以改善资安等;以其大幅超越目前超 级电脑的计算效率,可进一步推进AI等未来产业的发展。 鸿海研究院量子计算研究所所长谢明修也应邀参加发表会,他赞誉清华大学各领域的人才 都有,最适合投入量子电脑的研发。他也认为,台湾应更积极投入并大力投资量子电脑及 量子通讯领域。 台积电余振华院士研究团队成员吴宇彤说,清华今天发表的光量子电脑真的创造了历史, 这是前人没有做过的。他认为,光子是非常好的载体,也可望真正实现量子电脑小型化的 目标。 清华大学也加入了量子国家队,去年5月宣布成功研发出台湾第一个量子加密通讯网路, 可永久加密而不被破解,大幅提升网路通讯的安全性至国安等级。 心得/评论: 昨晚在科技版看到的文章,内容提到可与CPO结合。 CPO近期一直是处於主力控盘的情况下,近期涨幅过大且洗盘情况严重。 请各位投资人谨慎,拉回我先买(误 --



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1F:推 apolloapollo: ? 10/17 11:24
2F:推 koni8580 : 北京清华大学: 10/17 11:25
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67F:推 raymonde : 我可以用精子打造无数人脑 10/17 12:30
68F:推 Morphee : 吹啦,10年前就在吹了,看到量子就等於吹跟骗 10/17 12:30
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70F:推 howow : 褚得三? 10/17 12:39
71F:→ howow : 哇真的是褚得三教授的儿子 10/17 12:40
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80F:推 barry841120 : 清物真不是正常人能读的 10/17 13:09
81F:推 jahnson : 清华大学北京分校 10/17 13:12
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85F:→ n1234560a : 下一世代的也这麽强 竹北一坪要喷到多少 10/17 13:23
86F:推 bboyallcome : 嗯嗯,跟我想的一样(X 10/17 13:26
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89F:推 whc760123 : 一二楼真的脸都不要 北京清华是什麽等级? 还用得着 10/17 13:57
90F:→ whc760123 : 跟台湾清华大学比 真的可怜 10/17 13:57
91F:→ iahc5566 : 不能商用都是屁跟垃圾 10/17 14:02
92F:推 pekka : 光子:现在我还要会算数就对了 10/17 14:10
93F:推 a77942002 : 是指1位元有32种型态 有别於传统0 1 吧~ 10/17 14:15
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95F:推 shirleyEchi : 89楼先看清楚一楼打什麽 10/17 14:17
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98F:推 chen0419 : 32维是认真 难以想像欸 10/17 15:21
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100F:推 deolineage : 订购专线是? 10/17 15:58
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102F:推 emind : https://arxiv.org/abs/2408.08138 10/17 17:08
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104F:→ emind : 并且应用在Shor’s algo上 10/17 17:10
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