台灣量子國家隊發表研究成果 實現跨縣市量子加密通訊

国科会今日召开记者会,发表量子国家队在量子电脑相关技术及量子通讯的进展。记者林俊良/摄影

国科会从2021年起与中研院、经济部结合产官学研成立量子国家队,今日召开记者会发表研究进展。其中,在经济部补助下,由工研院负责研发量子位元的低温控制晶片与模组;另一方面,由清华大学物理系副教授褚志崧领导的量子通讯团队和中华电信合作,用现有的商用光纤达成跨县市量子加密通讯。

工研院电子与光电系统所组长许世玄指出,现在的量子电脑像是一个冷冻柜,背后接上许多仪器,但一个量子位元需要用2到3条线来控制,如果未来量子电脑有100万个量子位元,难想像可以接上300万条线,因此需要透过晶片设计搭配台湾的半导体技术做「微缩化」。

许世玄表示,工研院团队运用微波IC设计和半导体晶片制程,完成4k(-269度C)低温的控制晶片与模组,大量缩短量子电脑讯号传输路径,降低讯号传输的杂讯及讯号损失,提高量子位元操作的准确度。

记者会也发表了量子通讯方面的重要研究进展,褚志崧表示,网路上九成资料的加密机制都和整数的质因数分解有关,而量子电脑的特质之一就是能快速运算,引发未来的资安威胁。但另一方面,「量子通讯」可以从远端发送无法被复制的密钥,进行无法被破解的加密通讯,这种把安全性建立在物理原理、而非复杂数学问题的作法,将能抵抗量子电脑攻击。

因此,清大团队与中华电信合作,实现量子密钥的传输和加密通讯。褚志崧指出,透过现有的商用光纤,可以做长达100公里的跨县市传递,且能让量子密钥和一般光通讯在光纤网路中并行运作。未来可以架设全国性的量子网路,用于金钥或机密资料的传送。

中华电信执行副总黄志雄指出,量子电脑的运算能力远远超过现况,未来会为人类生活的各个层面带来巨大影响。中华电信后续会积极促成实际应用落地,扩大量子通讯涵盖范围,盼量子科技的时代早日来临。

国科会主委吴政忠表示,团队所开发的次系统关键硬体与跨县市量子通讯技术,已经能和产业界接,可以期待后续的实用化,让台湾在量子科技领域取得关键技术的领先地位。

工研院电子与光电系统所组长许世玄说明低温控制电路与模组关键技术。记者林俊良/摄影