量子电脑具强大的平行运算能力与模拟能力，过去要花几个月才能破解的算法加密，量子电脑只要几秒就能破解，已然成为资安缺口，但比起传统电脑，量子电脑在资安、金融、国防、医疗、交通等各方面也能带来重大创新。由台湾大学物理学系管希圣教授组成的团队，近日在量子密码学与硅基量子位元研究带来重要突破，而科技部也发表了接下来几年国家的量子科技方向。
量子电脑大约还要 10～15 年才会开始大放异彩，不过现在世界大国砸向量子技术研究的资金已经相当可观，中国现在一年投资金额已来到 300 亿元，新加坡一年也投资 30 亿元、韩国一年投资 10 亿元，而台湾目前一年投入的资金仅 5.8 亿元。
想与世界竞争，台湾必须掌握“掐脖子”关键技术。
近日，台大管希圣教授团队参与的美国国家标准暨技术研究院（NIST）后量子密码系统标准化竞赛，其数位签章构造 Rainbow 获选进入最后阶段（全球 69 个提案筛到剩 7 个），有望获选为后量子数位签章标准之一。
至于台湾的“掐脖子”关键技术就在于量子位元材料与封装技术，世界大厂正以超导材料、离子等作为基本量子位元物质，但台湾有由台积电巩固的“硅屏障”，所以硅基量子位元将是台湾发展优势。至于硅基量子位元问题之一在于电子操控容易受到噪声影响，在量子电脑专案计划支持下，管希圣团队设计出低噪微环形共振器（ESR）用来操控自旋量子位元状态，其结构简单、易于整合，模拟结果显示特性远优于世界领先团队，相关成果已申请美国专利。
不过，除了管希圣团队将目标放在硅基量子位元，荷兰研究机构 QuTech、日本理化学研究所（Institute of Physical and Chemical Research，RIKEN）等也有团队正在钻研。科技部未来也将筹组量子国家队，以关键技术为主轴（包含量子位元、低温电子电路系统、量子材料、量子光源、量子通讯芯片等）建立共同研究平台，希望打破过去选校的旧习，尝试直接集结各领域内最相关、最强的人才。
（首图来源：pixabay）
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