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未來科技展聚焦量子科技

2025 年「未來科技展」將於 10 月 16 日至 18 日在台北世貿一館設置「量子科技專區」，展出台灣自主研發的最新成果，讓民眾近距離感受量子科技如何重新定義運算未來。

量子科技正逐步從實驗室走向產業應用，不只是次世代運算核心，更是驅動全球科技版圖重組的關鍵力量。台灣憑藉半導體優勢與科研能量，在量子電腦硬體、次系統及光量子技術上持續累積突破，為未來量子產業發展奠定基礎。

新世代超導電腦與 Cryo-CMOS 技術

量子電腦的發展關鍵在於硬體架構。唯有強化硬體設計，才能確保運算穩定並降低錯誤率。台灣團隊正持續在此領域展現突破，不僅在核心技術上穩健前進，也為量子運算的實際應用奠定堅實基礎。

前瞻量子雙平台：從製造到測試建構完整服務鏈

量子運算需要高端製程能力與先進硬體設施。中央研究院陳啟東團隊利用八吋晶圓製程製作高品質超導量子位元，並啟用「量子晶片製造平台」（QC-Fab）與「量子運算測試平台」（QC-Test）。這兩大平台不僅標誌台灣在量子製造上的新里程碑，也將提供國內外產學研界使用。

QC-Fab 採用標準化與自動化八吋晶圓製程，確保量子元件能以高穩定性與高再現性進行大規模製造，正式將台灣推向國際先進水準。QC-Test 則專注於量子處理器自動化測試與校準，提升系統穩定性與測試效率，並可與 GPU 整合，支援量子與古典混合運算。

從哈密頓模擬、晶片製造到樣品測試，兩大平台整合建立了從設計、製造到測試的完整開發鏈，象徵台灣跨入自主量子運算研發的重要階段。

Cryo-CMOS 晶片：為大型量子電腦鋪路

台灣半導體研究中心侯拓宏團隊成功設計出可在低溫環境下運作的 Cryo-CMOS 量子位元操控晶片，成為邁向大型量子電腦的重要關鍵技術。該系統整合數位控制電路、I/Q 數控振盪器與高速數位類比轉換器，可輸出可程式化高頻訊號，取代傳統室溫操作的大型電子儀器。

量子位元極為敏感，僅能在接近絕對零度的低溫環境下穩定運作。因此，如何設計耐低溫的電子電路，是全球量子電腦發展的共同挑戰。TSRI 的 Cryo-CMOS 晶片不僅能精準控制量子位元，也能大幅提升系統可擴充性，並減少配線、訊號損耗與整體成本。

這項技術亦具延伸潛力，可推動高靈敏度感測器及新世代通訊系統發展，使台灣在全球量子科技競賽中占據更重要地位，加速量子運算從實驗室走向商業應用。

量子硬體次系統：擘劃未來新藍圖

量子電腦硬體次系統是運算核心支撐，負責精準控制與讀取量子位元訊號。台灣團隊開發出微型節能低溫量子位元控制模組，整合被動與主動電路，並以低溫 CMOS 系統單晶片支援數位訊號產生、混頻器及低雜訊放大器等功能。

此技術可穩定操作大量量子位元，突破傳統室溫電子儀器的延遲與噪訊限制，並具高靈敏度感測器的應用潛力，為量子科技發展及大規模量子電腦實用化奠定基石。

台灣首例低溫量子位元控制模組誕生

工業技術研究院許世玄團隊成功開發國內首例與量子位元直接對接的低溫微波控制模組，涵蓋被動與主動電路。被動電路包括低通濾波器與功率分配器，以印刷電路板設計製作並透過轉接頭進行訊號輸出入；主動電路則以矽製程打造混波器，充分展現台灣半導體產業的設計與製造優勢。

此模組的開發，使台灣技術逐步導入量子領域，推動本土產業鏈前進，也有助於建立更完整的量子技術生態系。

低溫 CMOS 助力量子電腦規模化

大規模量子電腦需要數百萬量子位元，傳統室溫電子儀器容易受到延遲與噪訊限制。台灣大學李峻霣團隊研發低溫 CMOS 系統單晶片，整合數位訊號產生、DAC、混頻器、射頻驅動及低雜訊放大器，並針對 4K 環境進行優化。

晶圓代工驗證顯示，相關元件能在極低溫下穩定運作，並透過 FPGA 驗證量子位元控制與讀取可行性，為大規模量子電腦奠定重要技術基礎。

光量子技術：台灣科研再領先

光量子技術利用光子的量子特性進行運算與通訊，可實現高度保密與超高速計算。台灣科研團隊成功建立量子通訊網路，展示量子技術在通訊安全、新藥開發及精密模擬上的巨大潛力。

次世代網路安全，交由量子守護

清華大學褚志崧團隊成功建立國內量子通訊加密網路，採用星狀架構串聯多用戶，透過量子密鑰分發共享安全金鑰，大幅提升通訊安全性。

量子通訊利用光子的量子特性，例如不可複製性與量子糾纏，使訊息在傳輸過程中難以被竊取或破解，成為下一代網路安全的核心技術。

單模半導體雷射，打造安全通訊

台灣大學林恭如團隊研發出「有限譜寬規格單模半導體雷射光源」，結合相位鍵移技術與高精度延遲干涉儀，打造可大規模應用的量子密鑰分發系統。該系統實現 Gbit/s 等級高速發射與 Mbit/s 接收，成功突破傳統固態雷射的限制，並在矽光子平台上完成收發器整合。

這項技術可廣泛應用於金融支付、國防安全及醫療資訊等場景，提供高度安全且可擴充的量子通訊解決方案。同時，它展示了光量子技術在台灣半導體與 ICT 產業結合下的創新潛力，將加速量子科技從實驗室研究走向商業應用與實際生活場景。

未來科技館：量子科技專區

2025「未來科技館－量子科技專區」將完整呈現台灣在量子電腦硬體、次系統及光量子技術上的前瞻成果，邀請社會各界蒞臨參觀，親身體驗量子科技的全新時代。