中華電信加入量子國家隊 發展量子密鑰的傳輸和加密通訊

国科会今(6)日发表量子国家队在量子电脑相关技术及量子通讯之研发进展，图为量子科技国家队成员，涵盖产官学研等单位。（图／国科会提供）

国科会携手中研院、经济部，整合产官学研等成立量子国家队，致力于研发相关技术项目，国科会今（6）日表示，我量子科技研发取得重大进展。于技术方面，研究团队开发出控制量子位元之低温控制晶片与模组，其功耗50%低于国际大厂；于量子通讯方面，在台湾首次使用现有商用光纤，达成跨县市量子加密通讯，且密钥位元传输率为20 kbit/min，与国际技术相当，中华电信（2412）已加入参与测试，未来应用于金融财务、电子商务、个资传递及国防通讯上。

国科会主委吴政忠表示，国科会提前布局前瞻科技，将量子科技列为国科会八大前瞻科研平台之一，以小搏大，并杠杆有限的资源，打造出从上、中到下游完整的研发模式，期能开发出量子科技软硬体产业的关键核心技术，并进而将其桥接至产业端，为台湾量子科技的研发、应用及制造创造竞争价值。而团队开发的次系统关键硬体与跨县市量子通讯，其技术已能与产业界接，后续实用化可期，也期勉团队继续努力，让台湾在量子科技领域取得关键技术的领先地位。

中研院长廖俊智表示，作为量子国家队的一员，中研院主要聚焦于通用电脑硬体技术与应用开发。今(2024)年1月发表台湾自研自制五位元超导量子位元晶片，并已提供学研单位研究测试，包括以量子位元做为极低温CMOS以及参数放大器的开发平台，未来希望持续携手工研院及其他产学研单位，共同开发出更多量子电脑关键技术。

在经济部补助下，工研院在量子国家队中负责研发量子电脑次系统关键硬体，计划主持人工研院电子与光电系统所许世玄组长说明，目前现行的量子电脑碍于其量子位元数仍不足，然而在扩充量子位元时，会伴随着控制用仪器及冷却系统的体积随之增大，及面临大幅增加耗电量的窘境，因此将量子电脑微缩化是未来发展的趋势。此次团队运用微波IC设计及半导体晶片制程所完成的低温（4K）控制晶片与模组，在此模组微缩的情况下，将可大量缩短量子电脑讯号传输路径，并降低杂讯干扰，且已成功与中研院的量子位元对接验证。此模组功率消耗可低于国际大厂50%以上（参考ISSCC 2022），对多量子位元的超导量子电脑发展更具优势。后续将开发可控制多颗量子位元的超低温控制晶片与模组，以因应于未来之超大型量子电脑（>1000 量子位元）。目前相关成果已有材料及系统公司进行相关合作与洽询，未来国内相关产业链也将逐步成型。

领导清华大学量子通讯团队的清大副教授褚志崧表示，继去（2023）年团队成功有效连结多个用户端点，达成量子加密通讯星状网络后，团队与中华电信和其所属研究院合作，顺利将现有的量子通讯技术，延伸成跨县市的长距离量子通讯技术。这次与先前最大的不同在于使用新竹县市间超过十公里的商用光纤，且和一般光通讯在光纤网路并行运作，实现量子密钥的传输和加密通讯，密钥位元传输率与国际技术相当。

褚志崧表示，此次城市间量子通讯的成功，后续结合城市内星状量子通讯技术，便可形成完整的量子通讯网络系统。且此次亦成功精简用户端之设备（包含量子密钥收发器），除降低了设备之成本之外，也将设备逐渐模组化。未来如有国内厂商投入，即可形成产业。团队下一步将续与中华电信合作，测试100公里长距离量子通讯的可行性，以利未来能顺利应用于金融财务、电子商务、个资传递及国防通讯上。