前瞻技術脈動：光子與量子技術(202612)

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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7月24日

圖、前瞻技術脈動：光子與量子技術(202612)

光計算機究竟能做到多小？縮放定律揭示了新的策略
康乃爾大學（Cornell University）研究團隊探討光學運算的物理極限，揭示自由空間光學與光子電路的尺寸隨任務複雜度而成長的縮放定律，並提出新設計策略以打造更緊湊的光學電腦。研究者受到深度學習中的「神經修剪」概念啟發，分析光學系統中光波的連結與重疊方式，並設計基於波動物理的修剪方法，透過懲罰過度光場重疊來有效簡化光學網路。結果顯示，在幾乎不犧牲運算精度的前提下，光學系統尺寸可縮小至傳統設計的1%–10%。更進一步估算，即便是處理如ChatGPT般百億至兆級參數的線性運算，理論上僅需約1公分厚的自由空間光學裝置即可完成，若結合超薄超表面與spaceplate等新興元件，更接近此極限。
參考資料：How small can optical computers get? Scaling laws reveal new strategies. TechXplore, 2025/11/20

為下一代雷達6G網路開發的整合式光子毫米波雷達晶片
香港城市大學（City University of Hong Kong）團隊開發出全球首款整合式光子毫米波雷達晶片，成功將訊號產生與回波處理全數光子化並集成在單一晶片內，體積小於硬幣卻具備前所未見的高解析度。毫米波雷達是6G「感測–通訊整合」（ISAC）關鍵技術，但傳統電子雷達受限於電子元件的頻寬與噪聲瓶頸，難以同時兼顧高頻操作與大頻寬。本研究以薄膜鈮酸鋰（thin-film lithium niobate）光子平台為核心，利用光訊號的超寬頻特性於V波段（45 GHz）產生並處理10 GHz頻寬的毫米波雷達波形，大幅提升量測距離解析度、速度偵測能力及ISAR成像品質。晶片同時整合訊號生成與回波處理，使系統不再依賴昂貴的高速DAC/ADC，降低複雜度與成本。
參考資料：Integrated photonic millimeter-wave radar chip developed for next-generation radar 6G networks. TechXplore, 2025/11/24

麻省理工學院量子技術突破，邁向室溫超導體
麻省理工學院（MIT）研究團隊在「魔角三層石墨烯」（MATTG）中首次直接量測到非常獨特的V形超導能隙，證明其具備「非常規超導性」。與傳統超導體依賴晶格振動形成電子配對不同，MATTG的電子可能因強電子關聯作用而自行成對，展現全新的超導機制。研究利用改良的穿隧能譜平台，同步量測零電阻與能隙變化，清楚對應出超導狀態的形成。這項發現不僅深化了「扭角材料」的基礎理解，也為設計更高溫、甚至室溫超導體提供重要線索。研究成果發表《Science》期刊。
參考資料：MIT quantum breakthrough edges toward room-temp superconductors. ScienceDaily, 2025/11/8

製造世界上最小的發光二極體
蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zurich）的化學工程師成功地將有機發光二極體（OLED）的尺寸縮小，開發出新型奈米OLED的製造方法。目前，研究團隊已能製造像素尺寸僅100奈米的OLED。此外，這些微型光源還可以藉助高解析度顯微鏡，幫助聚焦於亞微米尺度。這些微小的尺寸也為以前完全無法進行的研究和技術開闢了新的可能性。該團隊透過初步實驗，利用這種交互作用，精準地控制了發射光的方向。與以往向晶片上方各個方向發射光線不同，OLED 裝置只會在特定角度發射光。（1020字；圖1）
參考資料：Manufacturing the world's tiniest light-emitting diodes. Ｐhys.org, 2025/11/24

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