中研院發表20位元超導量子電腦 站上「大型量子晶片製程」重要起跑點

繼2023年發表全台首部自研自製的5位元超導量子電腦後，中研院今日公布「20位元超導量子電腦」。中研院院長廖俊智表示，中研院團隊於去年12月自研自製完成新一代「20位元超導量子晶片」，並成功導入量子電腦系統，使台灣晉升國際頂尖賽道，正式站上「大型量子晶片製程」的重要起跑點。中研院的量子電腦系統已經開放國內學研界進行量子模擬等研究，未來也將提供產業界作為軟硬體整合與演算法的測試平台。

量子電腦被視為結合高效能運算與人工智慧的核心關鍵技術之一，全球先進國家皆傾力投入研發。中研院在自主研發全台首部5位元超導量子電腦後，去年6月進一步利用8吋晶圓製程平台成功製作高品質超導量子位元，並同步揭牌國內首座量子晶片製程研發平台與量子計算測試平台。

為應對量子位元數增加後更嚴苛的晶片製程控制與均勻性要求，中研院借鏡半導體產業在大型晶片製作上的設備與管控方法，開創超導量子晶片的製程科學研究，逐步實現量子生態系的戰略布局。

量子電腦具備量子模擬、材料與藥物開發的研發潛力，並能結合超級電腦（HPC）進行高效能的混合式運算。中研院關鍵議題研究中心量子電腦專題中心執行長、特聘研究員陳啟東說，一台實用的量子電腦需要「高品質」且「大量」的量子位元，才能發揮功能。

陳啟東說，本次發表的20位元量子電腦系統，除可涵蓋更大的運算變數空間，象徵中研院已掌握穩定製作多量子位元與耦合位元的能力，並成功開發雷射微調位元頻率等關鍵技術。團隊不斷精進晶片堆疊技術以降低位元間串擾，同步提升位元控制與讀取效率，持續改善整體運算性能。

在關鍵突破方面，研究團隊成功將量子位元的相干時間（T1），從5位元時期的15-30微秒（µs），推升至530微秒，大幅強化量子狀態的穩定度，能更持久地進行運算，製程能力躍升國際頂尖水準。

關鍵議題研究中心助研究員柯忠廷說，超導量子位元對電磁干擾極為敏感，除控制用微波訊號外，任何滲入封裝系統的雜訊都會影響位元之表現。此項指標性的技術躍進，為未來建構高性能量子電腦奠定堅實基礎。

為促進國際學術與產業交流，中研院預計於今年2月4日至6日在南部院區關鍵中心舉辦「國際超導量子計算工作坊」，開放與會的學術及產業人士實測20位元超導量子電腦系統，展示台灣在量子計算領域的關鍵研發能量與實戰能力。