文/電電時代編輯小組 圖/ Shutterstock
台灣近年來在量子科技領域獲得顯著的進展,尤其是在量子通訊與量子電腦的技術研究方面。
然而,儘管台灣在量子科技方面展現了出色的潛力,仍面臨一些挑戰。根據前瞻量子科技研究中心的報告,台灣已經成功開發了量子加密通訊技術,並實現了在25公里光纖網絡中的應用,這是全球量子加密技術的一大突破。這些成就顯示出台灣在全球量子科技競賽中的實力,但也顯示出台灣在量子科技人才培養和技術商業化方面仍有許多努力的空間。
量子科技作為一項跨學科技術,涵蓋物理學、計算機科學、工程學等多個領域,因此對人才的需求極高。然而,台灣目前在量子科技人才方面仍有不足。為了彌補這一不足,台灣政府和學界正加大對量子科技專業人才的培養力度,並通過國際合作引進更多專業知識。國立台灣大學、清華大學等知名學府已開設多門相關課程,並與國際知名研究機構建立合作夥伴關係,致力於加強量子科技領域的研究和教育。
量子通訊加密技術:
台灣的最新突破
隨著量子電腦的運算能力大幅超越傳統計算機,現有的加密技術面臨著前所未有的挑戰。量子通訊加密技術因其基於量子力學原理的安全性,被視為應對這一挑戰的關鍵。根據清華大學量子研究團隊的研究報告,他們已成功開發出一種基於光子的量子密鑰分發系統,該系統能夠在光纖網絡中安全地傳輸加密信息。
量子通訊加密技術的核心在於其能夠探測並防止外界的竊聽行為,這是傳統加密技術無法實現的。通過利用光子的量子特性,該技術能夠確保信息在傳輸過程中的安全性。這一技術在金融、國防等對信息安全要求極高的領域具有廣泛應用潛力。目前,國內的金融機構如台灣銀行和兆豐金控已經開始進行量子通訊技術的試點應用。
量子電腦的應用潛力:
AI、金融與生醫領域
量子電腦以強大的並行計算能力,為人工智慧、金融分析和生物醫學領域帶來了無限的潛力。在AI領域,量子電腦能夠更快地處理海量數據,從而提升機器學習模型的訓練速度和預測準確度。據報導,台灣AI實驗室已經開始探索量子電腦在深度學習中的應用,目的是加速AI模型的訓練過程,從而提升AI在醫療影像分析、自動駕駛和自然語言處理等領域的表現。
在金融領域,量子電腦的優勢在於其能夠快速解決傳統計算機難以處理的複雜優化問題,如投資組合優化、風險分析和金融詐騙的預測。根據富邦金融控股公司的報告,他們已經與國際量子計算公司合作,開發了基於量子演算法的投資組合優化模型,這一模型能夠在極短的時間內找到最佳投資策略,從而提升投資回報率。
生物醫學方面,量子電腦的強大運算能力使其能夠模擬分子結構,從而加速新藥的開發過程。例如,中研院與國際合作夥伴共同開展了一項利用量子計算進行蛋白質摺疊模擬的研究,這一研究的成果將大幅縮短新藥的研發週期,並提升藥物的精準性。此外,量子計算還可以用於基因測序和精準醫療,為醫學研究提供更快、更精確的計算工具。
從學術突破到產業鏈佈局發展
台灣在量子科技領域的發展不僅侷限於學術研究,還包括了多項重要的產業活動和技術突破。例如,國立清華大學的研究團隊已成功測試了25公里室內光纖量子加密通訊,並在2023年進一步擴展至戶外測試,顯示出台灣在該技術上的進步。此外,台灣的量子國家隊在2024年推出了首個國內自製的5量子位元超導量子電腦,這標誌著台灣在量子硬體技術研發方面的一大進步。
「量子台灣論壇」是由台灣量子電腦暨資訊科技協會(TAQCIT)主辦的年度重要活動,旨在促進量子科技的發展與應用。論壇自成立以來,已成為台灣量子科技領域的標誌性盛會。2023年,量子台灣論壇在SEMICON TAIWAN 2023國際半導體展中舉行,吸引了來自IBM、富士通、鴻海研究院等國際量子科技領導者的參與,展現了台灣在量子科技國際舞台上的影響力。此外,早在2020年,鴻海研究院就曾於12月舉辦了首屆台灣量子科技共識論壇,涵蓋了通用量子電腦及硬體、量子啟發式機器及計算等多個論壇,這為台灣量子科技領域的發展奠定了基礎。
台灣科技產業的大廠也在積極進軍量子產業鏈,尤其是工研院和國內先進製造企業如鴻海、廣達、聯發科和台積電,皆已經在量子技術領域展開佈局。工研院認為,台灣在量子電腦所需的微波訊號與高頻電路方面擁有強項,隨著「量子科技專案計畫」的推進,台灣正逐步展開量子產業鏈的布局。
鴻海已於2021年底啟動「離子阱量子計算實驗室」,這是全台首座產業界的量子電腦開發中心,鴻海希望通過此平台實現通用型量子電腦,並加速新世代AI與電動車相關高效演算技術的開發。鴻海研究院的量子計算研究所也在2024年初推出了創新的量子演算和量子糾錯技術,這些技術將對鴻海正在積極投入的電動車、數位健康、機器人等領域產生深遠影響。
廣達從對量子電腦的保守態度轉為積極參與,並投入量子伺服器的研發,期望在量子技術成熟後抓住雲端與物聯網市場的新機遇。聯發科則積極衝刺5G、人工智慧、無線通訊和智慧物聯網領域,並計劃結合量子技術應用。台積電也已經開始在積體光路和量子電腦應用領域進行布局,並積極挖掘量子技術人才。
這些技術成就和產業佈局為台灣在全球量子科技市場中贏得了更多的關注與合作機會。此外,台灣還舉辦了多場量子科技相關的國際研討會,吸引了來自全球各地的專家和學者,促進了國際間的技術交流與合作。
TEEMA 與TAQCIT 的合作:
展望量子科技未來
為了推動量子科技的進一步發展,本會(TEEMA)極積參與並與台灣量子電腦暨資訊科技協會(TAQCIT)合作,於2024年9月4日在南港展覽館的國際半導體展(Semicon Taiwan 2024)共同舉辦量子台灣論壇。此次論壇旨在促進國內外量子科技專家的交流,並幫助台灣企業掌握最新的技術動向,從而在全球市場中保持競爭力。
量子台灣論壇不僅代表台灣對於量子科技發展的重視,還為企業界提供了一個深入了解量子技術應用的機會。TEEMA希望通過這樣的活動,協助會員廠商在量子科技時代掌握產業先機,推動整體產業升級。
此次論壇將吸引超過200位來自全球的量子科技專家和業界領袖,這將是台灣在量子科技領域的一次重要里程碑。
台灣在量子科技領域的發展雖然起步較晚,但憑藉其在半導體和ICT產業的優勢,已經逐漸在全球量子科技競賽中占據一席之地。未來,隨著量子技術的逐步商業化,台灣有望在AI、金融和生醫等領域展現更大的影響力。同時,通過國內外合作與技術交流,台灣將繼續推動量子科技的創新與應用,為全球科技發展做出貢獻。