前瞻技術脈動：光子與量子技術(202602)

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科技產業資訊室(iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2026年1月30日

圖、前瞻技術脈動：光子與量子技術(202602)

科學家讓矽晶片內的原子互相交流
澳洲新南威爾斯大學（UNSW）的研究人員在矽晶片中首次讓原子核透過電子相互作用實現量子態糾纏（quantum entanglement），使之能在現有晶片製造尺度（約20奈米間距）內運作，這是邁向可擴展矽基量子電腦的一大步。研究團隊利用磷原子核的旋轉狀態作為量子比特（qubit），並利用電子的介導使分離的原子核得以交互作用。此技術兼具良好的隔離度與控制精度，能兼容現行半導體製程，降低噪聲干擾，同時仍能保持各量子位之間互動能力。研究成果意味著未來可在矽基平台上以現有製造技術實現更大規模、低誤差的量子運算，為量子電腦發展中的關鍵里程碑。該研究成果已發表於《Science》。
參考資料：Scientists just made atoms talk to each other inside silicon chips. Science Daily, 2025/9/21

電晶體在量子晶片中的優勢：助力量子與經典電路整合
在量子科技逐漸從理論走向實驗室原型時，一大挑戰是如何在量子元件與經典控制電路間建立高效且低干擾的介面。維也納工業大學(TU Wien)、林茨大學(JKU Linz)和弗萊貝格學院(Berkademie Freiberg)的研究團隊合作開發了一種可與量子比特(qubit)共存、功耗極低、且信號干擾極小的電晶體。該元件可提供穩定的讀寫通道或控制訊號，同時不破壞量子態，也避免因熱雜訊或功率消耗過大導致量子比特失準。若能成功應用，將有助量子晶片與經典電路更緊密整合，亦即在同一晶片上同時具備量子運算與控制邏輯，相關研究成果已發表於《IEEE Electron Device Letters》期刊。
參考資料：Innovative transistor design offering advantages for controlling and reading quantum chips. TechXplore, 2025/9/23

矽基CMOS量子電腦突破
Quantum Motion (QM)推出首台以標準矽CMOS製程打造的「全堆疊量子電腦」，並已部署於英國國家量子中心。這項突破被比作從真空管到集成電路的飛躍，意味著量子電腦能在現有半導體產線上大規模生產，提升可擴展性並降低製造門檻。該系統採用自旋量子位元與可擴展的晶片拼塊架構，有望未來達到百萬量子位元規模。儘管仍面臨錯誤修正與低溫/控制需求等挑戰，還強化了採用量子安全加密的緊迫性，然其商業化潛力可謂量子產業的重要里程碑。
參考資料：Silicon CMOS Quantum Computer Breakthrough. TechNewsWorld, 2025/9/17

已證實的量子優勢：研究人員將學習任務的時間從 2,000 萬年縮短至 15 分鐘
丹麥技術大學 (DTU) 和國際合作夥伴的研究人員證明，糾纏光可大幅減少解析複雜、嘈雜量子系統行為所需的測量次數。這項研究的核心聚焦於：當想要了解或描述一個物理系統（例如一個設備）時，需要進行重複測量，並在此基礎上計算出該設備的「噪音指紋」。然而在量子裝置中，雜訊亦是測量的一部分，此外複雜系統所需的實驗數量會隨著系統規模的擴大而呈指數級增長，所以想找另一種利用糾纏光的方法。為此，團隊利用糾纏光建立一個光通道，使多個光脈衝共享相同雜訊模式，並準備兩束相互糾纏的壓縮光，一束用於探測系統，另一束作為參考。透過聯合測量同時比較兩束光，可消除大部分測量誤差，並在單次試驗中提取更多資訊，為量子系統的高效率表徵提供新方法。（1063字；圖1）
參考資料：Proven quantum advantage: Researchers cut the time for a learning task from 20 million years to 15 minutes. Phys.org, 2025/9/26

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