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作者 標題 [新聞] 清華大學用一顆光子造出全世界最小量子電
時間 Thu Oct 17 11:23:30 2024
原文標題：清華大學用一顆光子造出全世界最小量子電腦
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清華大學用一顆光子造出全世界最小量子電腦 | 科技產業 | 產業 | 經濟日報
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清華大學物理系、前瞻量子科技研究中心教授褚志崧領導的研究團隊16日宣布，成功研發出全世界最小的量子電腦—僅僅使用一顆光子... ...
![[圖]](https://pgw.udn.com.tw/gw/photo.php?u=https://uc.udn.com.tw/photo/2024/10/16/realtime/30725589.jpg&x=0&y=0&sw=0&sh=0&sl=W&fw=1050&exp=3600)
發布時間：2024/10/16 12:39:29
記者署名：李珣瑛
原文內容：
清華大學物理系、前瞻量子科技研究中心教授褚志崧領導的研究團隊16日宣布，成功研發
出全世界最小的量子電腦—僅僅使用一顆光子，就可以在室溫下進行運算，這也是台灣研
發出的第一套光學量子電腦。未來可以與矽光子技術結合，成為台灣主導電子電腦發展的
契機。鴻海研究院量子計算研究所所長謝明修、台積電余振華院士研究團隊成員吳宇彤博
士也出席關注。
出全世界最小的量子電腦—僅僅使用一顆光子，就可以在室溫下進行運算，這也是台灣研
發出的第一套光學量子電腦。未來可以與矽光子技術結合，成為台灣主導電子電腦發展的
契機。鴻海研究院量子計算研究所所長謝明修、台積電余振華院士研究團隊成員吳宇彤博
士也出席關注。
褚志崧團隊今天在記者會現場展示，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、也就
是多次元的光子來實現量子演算法。
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、也就
是多次元的光子來實現量子演算法。
褚志崧團隊已將這項領先全球的突破發表在上個月的《物理評論》期刊（Physical
Review Applied）。
清華大學校長高為元表示，褚志崧團隊今天的發表絕對是量子電腦的一大里程碑。他去年
才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；清華團隊今天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，「真希望未來我們每個人桌上都有一台光量子電腦！」
才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；清華團隊今天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，「真希望未來我們每個人桌上都有一台光量子電腦！」
褚志崧指出，光子（Photon）是傳遞電磁作用的基本粒子，為了讓一顆光子攜帶更多的資
訊，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」。眾
所周知，1維是一條線；2維以長、寬成一平面；3維則是長、寬、高的立體。而褚志崧打
造出的這顆光子，則有32維空間來儲存資訊，也就是32次元，打破了世界紀錄。
訊，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」。眾
所周知，1維是一條線；2維以長、寬成一平面；3維則是長、寬、高的立體。而褚志崧打
造出的這顆光子，則有32維空間來儲存資訊，也就是32次元，打破了世界紀錄。
褚志崧比喻，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，就能載運更多的乘客。
褚志崧指出，國外發展的光量子電腦最多可達到數百顆光子，但光子為機率性出現，「這
秒還有，下一秒就消失了，」很難控制讓多顆光子同時出現。因此，褚志崧改變思路，「
何不專注在把所有資訊都壓縮在一顆光子上？」團隊接下來的目標是持續挑戰並提升單一
光子的資訊儲存容量，讓一顆光子能夠容納更多的資訊，實現更複雜的量子運算。
秒還有，下一秒就消失了，」很難控制讓多顆光子同時出現。因此，褚志崧改變思路，「
何不專注在把所有資訊都壓縮在一顆光子上？」團隊接下來的目標是持續挑戰並提升單一
光子的資訊儲存容量，讓一顆光子能夠容納更多的資訊，實現更複雜的量子運算。
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。褚志崧解釋，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。
力學來進行運算。褚志崧解釋，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。
量子電腦的發展深受期待，但也面臨兩大挑戰，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。但褚志崧研究團隊僅用一顆光子造出的光量子電腦，則克服了這兩大困境
。
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。但褚志崧研究團隊僅用一顆光子造出的光量子電腦，則克服了這兩大困境
。
褚志崧指出，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。
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。
清華大學理學院院長牟中瑜指出，褚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。有別於目前國際間所追求的建構主流，它的優點是可結合同樣採
用光來傳輸的量子通訊，形成量子網路，並且可以在室溫下進行，這是很大的突破，特別
是此技術可以與目前的矽光子技術結合、與古典電腦整合在一起，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。
——單光子的量子電腦。有別於目前國際間所追求的建構主流，它的優點是可結合同樣採
用光來傳輸的量子通訊，形成量子網路，並且可以在室溫下進行，這是很大的突破，特別
是此技術可以與目前的矽光子技術結合、與古典電腦整合在一起，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。
牟中瑜特別提到，這套光量子電腦是清華大學前瞻量子科技研究中心自主研發的成果，展
現清華在量子科技的創新能力與技術實力。光量子電腦技術未來的應用範圍將十分廣泛，
包括加速新藥研發、優化物流、並可與量子通訊結合以改善資安等；以其大幅超越目前超
級電腦的計算效率，可進一步推進AI等未來產業的發展。
現清華在量子科技的創新能力與技術實力。光量子電腦技術未來的應用範圍將十分廣泛，
包括加速新藥研發、優化物流、並可與量子通訊結合以改善資安等；以其大幅超越目前超
級電腦的計算效率，可進一步推進AI等未來產業的發展。
鴻海研究院量子計算研究所所長謝明修也應邀參加發表會，他讚譽清華大學各領域的人才
都有，最適合投入量子電腦的研發。他也認為，台灣應更積極投入並大力投資量子電腦及
量子通訊領域。
都有，最適合投入量子電腦的研發。他也認為，台灣應更積極投入並大力投資量子電腦及
量子通訊領域。
台積電余振華院士研究團隊成員吳宇彤說，清華今天發表的光量子電腦真的創造了歷史，
這是前人沒有做過的。他認為，光子是非常好的載體，也可望真正實現量子電腦小型化的
目標。
這是前人沒有做過的。他認為，光子是非常好的載體，也可望真正實現量子電腦小型化的
目標。
清華大學也加入了量子國家隊，去年5月宣布成功研發出台灣第一個量子加密通訊網路，
可永久加密而不被破解，大幅提升網路通訊的安全性至國安等級。
心得/評論：
昨晚在科技版看到的文章，內容提到可與CPO結合。
CPO近期一直是處於主力控盤的情況下，近期漲幅過大且洗盤情況嚴重。
請各位投資人謹慎，拉回我先買(誤
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 61.224.136.127 (臺灣)
※ 作者: blue1204 2024-10-17 11:23:30
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推 : ?1F 10/17 11:24
推 : 北京清華大學：2F 10/17 11:25
推 : all in3F 10/17 11:26
→ yoyodiy …
推 : 這種研究可能10年以後或更久才會真正有機會運用5F 10/17 11:26
→ : 三體演的都是真的！6F 10/17 11:27
推 : 台灣之光、台灣之子、台灣之光子!!!7F 10/17 11:28
→ : Code breaker的那個？8F 10/17 11:28
推 : 噴9F 10/17 11:30
推 : 這是台灣清大10F 10/17 11:30
推 : 內文第一段就寫台灣了11F 10/17 11:30
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→ : 好扯
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推 : 超猛14F 10/17 11:33
推 : 講中文15F 10/17 11:33
推 : 可以在室溫下算是一個優勢，最前推的有沒有看仔細16F 10/17 11:34
推 : 感覺很厲害17F 10/17 11:34
推 : 真的超猛18F 10/17 11:35
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→ : 精子造物才是最強的！20F 10/17 11:36
推 : DNA 記憶量很大，只是計算速度會很快嗎？21F 10/17 11:39
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→ : 這不是寫小說吧？29F 10/17 11:43
推 : 台灣量子糾纏30F 10/17 11:44
→ : 32維宇宙，我們存在的空間是幾維？31F 10/17 11:44
推 : 拜託給我期刊連結不要新聞稿32F 10/17 11:45
推 : 不一定啊，四樓的意思可能是：“QS都靠買的，實際33F 10/17 11:45
→ : 上沒有真正的實力，難怪北京清華排名比較前面”
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→ : 昨天量子概念股漲是因為這個??35F 10/17 11:47
→ : 明明就是 台灣國立清華大學37F 10/17 11:51
推 : 32次元？聽起來有點唬爛...是形容有問題還是我理解38F 10/17 11:51
→ : 有問題
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推 : 台灣要起飛了40F 10/17 11:53
噓 : 不需要gpu,散熱,核電了41F 10/17 11:53
推 : 常溫超屌的耶真的還假的啊42F 10/17 11:54
→ : 可能是32維"儲存空間"，不是32維空間，純猜測。43F 10/17 11:56
推 : 各種量子神棍又可以騙一波了44F 10/17 11:56
→ : 量子概念股因為這個漲的話代表真的是大新聞耶45F 10/17 11:56
推 : 加入綠電=起飛46F 10/17 11:57
→ : 以後買個燈泡就訓練好AI了 不用什麼409047F 10/17 11:59
推 : 太神啦！48F 10/17 12:01
推 : 量子電腦可以跑AI運算嗎？49F 10/17 12:02
推 : 天啊太猛了 好感動50F 10/17 12:04
推 : 量子加Al無敵51F 10/17 12:05
推 : 好科幻52F 10/17 12:06
推 : 這就是天網的最後一哩路53F 10/17 12:06
推 : 32次元屌打三體人了 應該是全宇宙最高等生物了54F 10/17 12:09
推 : 遇事不決 量子力學55F 10/17 12:10
→ : 室溫下操作，這還不賣爛56F 10/17 12:16
→ : 2bit?? 現在已經256bit了57F 10/17 12:17
推 : 感覺離商用還超級遠的58F 10/17 12:19
推 : 矽光子噴59F 10/17 12:23
推 : 如果不是吹的就還蠻扯的60F 10/17 12:25
推 : 無法想像這是怎麼運作的61F 10/17 12:27
推 : 我看不懂，趕快推文62F 10/17 12:27
推 : 光子可以放資訊的概念不知道是否跟時光可以倒流重63F 10/17 12:28
→ : 現扯上關係？
→ : 現扯上關係？
推 : Ai加進去運算很快就可以商用了65F 10/17 12:29
推 : 光子表示：要這樣搞我是吧？66F 10/17 12:30
推 : 我可以用精子打造無數人腦67F 10/17 12:30
推 : 吹啦，10年前就在吹了，看到量子就等於吹跟騙68F 10/17 12:30
推 : 看起來像試做能不能運算還不知道69F 10/17 12:31
推 : 褚得三？70F 10/17 12:39
→ : 哇真的是褚得三教授的兒子
→ : 哇真的是褚得三教授的兒子
推 : 會有光子力嗎？還是亮子力學？72F 10/17 12:43
推 : 釣到一堆不看內文的，笑死73F 10/17 12:43
推 : 看不懂，誰來解釋一下74F 10/17 12:51
推 : 這樣厲害只能上PRA?75F 10/17 13:00
推 : 推科研團隊 但這篇新聞寫的跟對岸87%像76F 10/17 13:01
→ : 光子力研究所？77F 10/17 13:02
推 : 是不是32次方打錯了？78F 10/17 13:03
→ : 假設1維儲存空間是一組0和1,那他是說1個光子存32b吧79F 10/17 13:08
推 : 清物真不是正常人能讀的80F 10/17 13:09
推 : 清華大學北京分校81F 10/17 13:12
→ : ？
→ : ？
噓 : 硬要凹北京的是多自卑83F 10/17 13:17
推 : CIA熱身ing84F 10/17 13:22
→ : 下一世代的也這麼強 竹北一坪要噴到多少85F 10/17 13:23
推 : 嗯嗯，跟我想的一樣（X86F 10/17 13:26
→ : 32維？87F 10/17 13:52
推 : ？？88F 10/17 13:53
推 : 一二樓真的臉都不要 北京清華是什麼等級？ 還用得著89F 10/17 13:57
→ : 跟台灣清華大學比 真的可憐
→ : 跟台灣清華大學比 真的可憐
→ : 不能商用都是屁跟垃圾91F 10/17 14:02
推 : 光子：現在我還要會算數就對了92F 10/17 14:10
推 : 是指1位元有32種型態 有別於傳統0 1 吧~93F 10/17 14:15
推 : 89樓先看清楚一樓打什麼95F 10/17 14:17
推 : 以後限制發展的會是人腦了96F 10/17 14:45
推 : 是最強的那間清華？97F 10/17 15:09
推 : 32維是認真 難以想像欸98F 10/17 15:21
推 : 趕快跟著推，不然別人以為我不懂99F 10/17 15:36
推 : 訂購專線是？100F 10/17 15:58
→ : 講光量子之前應該先介紹量子簡諧振子101F 10/17 16:44
推 : https://arxiv.org/abs/2408.08138102F 10/17 17:08
→ : 非專業 看起來是實際做出一個被其他論文提出的想法
→ : 並且應用在Shor’s algo上
→ : 巧妙點在於使用單光子去避開控制難點？
→ : 非專業 看起來是實際做出一個被其他論文提出的想法
→ : 並且應用在Shor’s algo上
→ : 巧妙點在於使用單光子去避開控制難點？
[2408.08138] Implementation of Shor's Algorithm with a Single Photon in 32 Dimensions Abstract page for arXiv paper 2408.08138: Implementation of Shor's Algorithm with a Single Photon in 32 Dimensions ...
推 : 雖然不懂 但看起來滿屌的屌！106F 10/17 17:44
噓 : 清華怎麼還沒改名字啊107F 10/17 18:24
推 : Magic108F 10/17 18:34
推 : 立體是三維，這個有32維，明顯是妓者問題吧109F 10/17 21:59
推 : 庚子賠款還賠在台灣清大嘻嘻110F 10/17 23:04
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