中研院成功打造出5位元超導量子電腦。（圖／中研院提供）
去年中研院成功打造出台灣自研自製的5位元超導量子電腦，開創台灣量子科技發展里程碑，同時推出該量子電腦系統於雲端供計畫合作者測試，但超導量子電腦究竟是什麼？如何運作？和一般電腦有什麼不同？《TVBS新聞網》也整理了超導量子電腦的懶人包，讓民眾一次了解。
量子電腦模型。（圖／中研院提供）
量子電腦是什麼？
從本世紀初開始，量子科技研究已成全球趨勢，全球先進國家爭相投入龐大資源研發，中研院在兩年多的時間內，自主研發5位元量子電腦，為台灣在量子科技領域取得關鍵技術的領先地位而努力。
而量子位元是量子電腦最基本的運算單元，為讓量子位元能夠被運用，量子必須達到量子疊加（quantum superposition）和量子糾纏狀態（quantum entanglement），讓量子同時處於兩種物理狀態，且形成聯結，讓2個量子可以互相影響，量子電腦具備的特性讓它可以進行平行運算，為電腦的運算能力帶來革命性突破。
更多新聞：台灣中研院自製首部超導量子電腦 成少數完成研發國家
量子電腦如何運作？和傳統電腦差在哪？
5位元超導量子電腦的開發過程是建立國內量子電腦生態系的最佳平台。量子位元的控制系統是高速數位電子儀器，可提供給國內業者測試開發，而量子電腦與高效能電腦的緊密結合，將可提升整體運算效能。此外，整套低溫系統及其內部的高密度同軸線、高密度高頻接座及量子晶片的電磁屏蔽封裝盒等，都需要精密電子工業的尖端技術配合。
目前主流的的量子運算方式共有量子點（quantum dots）、離子陷阱（trapped ions）、超導迴路（superconducting loops）、鑽石空缺（diamond vacancies）和拓撲量子位元（topological qubit）5種方式。
量子電腦不像傳統電腦，運算步驟被位元數限制，量子電腦的疊加和糾纏特性，量子位元不像傳統電腦位元只能為0和1，可同時為0和1，使量子位元運算能力大增，做到連超級電腦都做不到的運算；傳統電腦需要計算多年的難題，量子電腦都能夠在幾分鐘內解決。
總統蔡英文視察中研院自製量子電腦。（圖／中研院提供）
量子電腦應用能做什麼？
量子電腦的運算能力，對金融、AI、生醫等領域都將有重大的影響，現在重點並非取代位元電腦，而是要處理連超級電腦都難解的問題，像是可以提升機器學習，協助快速分析醫療數據、未來也可望應用在化學、製藥、交通或天氣觀測等領域，未來也可應用於協助判斷軍事政策。
而看準量子電腦的潛能，各國也都在積極發展量子電腦，如未來真能應用在數位通訊加密技術，到時全球的資安、軍事安全等都將有巨變，像是智慧財產、個資外洩等問題，要如何因應和準備，都需要提前進行整備、規劃。
◤Blueseeds永續生活◢
更新時間：2024/03/17 16:58