光量子是目前最可能在室溫下且晶片化運作的量子計算技術,可是針對當前量子電腦的發展來看,台灣不論是在離子井,超導體,氮缺陷鑽石,或是矽量子點的量子位元研究或製造上,都還是處於初始的學術及技術的探索階段。不同的是,台灣位居微電子產業的世界領導者,特別是在半導體晶圓廠與積體電路設計上,造就在矽光子(Si photonics)技術上,台灣已發展具世界等級之研發能量。本計畫以矽基量子光電晶片為平台,加之異質結合技術,積體整合量子光源晶片(子計畫二:非高斯連續變量積體光源與光路晶片研發)、量子光學(子計畫一:非高斯連續變量態之產生與測量技術)、矽光子(子計畫二:非高斯連續變量積體光源與光路晶片研發)、錯誤碼糾正(子計畫四:連續變量量子除錯碼研發)、多體光量子態驗證(子計畫三)、與光子數解析偵測器(子計畫五)等關鍵核心技術,再基於本團隊過去在矽基光量子晶片上完成光量子比特(qubit)邏輯閘之技術,進一步朝向“非高斯連續變量具除錯積體光電晶片量子計算”此一前沿光量子電腦技術(世界領先之光量子電腦團隊如Xanadu and GlobalFoundries亦採類似方案)邁進。非高斯連續變量GKP量子態較之以單光子或光子對作量子比特計算要具更高的事件發生與成功機率優勢。在實施上,針對量子光電晶片設計、製造、驗證與應用,本團隊成員也與園區晶圓廠,財團/法人研究院,國內外科研單位,與新創量子公司已有合作協定。如獲補助,將可以形成衍生公司以及 IP 技轉,並協助以矽材為基礎的產業聚落:特別是在磊晶成長、元件製造、晶片整合/封裝、與 IC 設計公司等進入量子世代。
Younesi, M., Yang, D., Chung, W. Y., Liu, H. Y., Kumar, M., Abed, O., Fedotova, A., Geiss, R., Setzpfandt, F., Chen, Y. H. & Pertsch, T., 1月 2024, 於: Optical Materials Express.14, 1, p. 157-16711 p.