【大澳门威尼斯人赌场官网2024年10月16日讯】（大澳门威尼斯人赌场官网记者林倩玉台湾新竹报导）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今（16）日宣布，成功研发出全世界最小的量子电脑，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。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算法，成功将量子电脑小型化；突破温度限制、可在室温下运作的特性，也将成为它的优势。

清华大学校长高为元表示，去年他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；清大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，非常不容易。

褚志崧指出，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，甚至设计更好的蓄电池。团队发表的光量子电脑是台湾研发出的第一套光学量子电脑，可在室内、户外运作，是全世界唯一一台只用一个量子电晶体可实现的量子电脑，也是全世界最小的量子电脑。另外，以实用性及未来拓展性而言，此技术更适合设计复杂的量子电脑。

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。而团队打造出的这颗光子，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。

褚志崧表示，国外发展的光量子电脑最多可达到数百颗光子，但光子为概率性出现，“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？”

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，不同于传统电脑的位元（bit）只能代表0或1，量子电脑的量子位元（qubit）可以同时处于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。

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）。

清华大学理学院院长牟中瑜指出，单光子的量子电脑有别于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硅光子技术结合、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。

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