科技部與中研院宣布2022年起5年內(nèi)投資80億元打造量子國家隊

科技部與中研院2020年12月共同宣布「量子臺灣」計畫，2022年起要以5年80億元的經(jīng)費(fèi)打造量子國家隊，開發(fā)量子計算機(jī)與量子通訊核心元件關(guān)鍵技術(shù)。近期卻遭外界懷疑政府沒有任何高難度的挑戰(zhàn)目標(biāo)，不知道國家的策略在哪里里。雖然臺灣學(xué)界在科技部種子計畫支持下已陸續(xù)做出量子位元，但仍難以確保每個量子位元都有優(yōu)異的均勻性、控制性，可做疊加和糾纏。

中研院特聘研究員兼應(yīng)用科學(xué)中心主任果尚志接受DIGITIMES專訪時表示，不論Google或阿里巴巴，量子計算機(jī)最大的問題就是硬件沒跟上，先把硬件做好，軟件才能發(fā)揮，后面才能做應(yīng)用。

果尚志指出，IBM的量子位元有雜訊是很正常的，因為硬件還不完美，也因為如此，大家都有機(jī)會。就像今天Tesla電動車、蘋果（Apple）智能型手機(jī)都要找臺灣一樣，果尚志希望臺灣在材料和元件上著力，日后國外做出量子計算機(jī)和系統(tǒng)，也需要臺灣的關(guān)鍵技術(shù)。目前中研院物理所陳啟東用鋁膜做量子計算機(jī)的核心元件Josephson Junction的研究。果尚志和張文豪則做超導(dǎo)體的單光子偵測器，中研院已挑選出臺灣有優(yōu)勢而且最有希望成功的項目。

果尚志表示，5年80億元只是一個概估，中研院僅有22億元，其它主要是科技部和經(jīng)濟(jì)部的預(yù)算。未來的量子國家隊規(guī)畫也不是要把所有資源都集中在中研院，所有的研究還是由科技部主導(dǎo)，由科技部征求提案（call for proposals），學(xué)界再共同申請執(zhí)行。至于中研院2022~2025年在臺南的新建量子基地計畫，近日已送至總統(tǒng)府審查。

果尚志指出，量子科學(xué)不是單打獨(dú)斗就能做得出來，包括制程和量測都要有符合一定條件的基礎(chǔ)建設(shè)才可能成功。其2010~2014年曾擔(dān)任清華大學(xué)研發(fā)長，任期內(nèi)規(guī)畫發(fā)包要建實(shí)驗室，結(jié)果一直到2018年才完工啟用。既然是國家級的實(shí)驗設(shè)備，就應(yīng)該做出國際規(guī)格的基礎(chǔ)設(shè)施，好讓臺灣的環(huán)境適合投入量子研究。

由于大學(xué)的實(shí)驗室是通用型的，沒有到達(dá)量子研究要求的規(guī)格，相關(guān)研究就無法進(jìn)行。例如光子研究不能有振動，但清大的光子研究設(shè)備地下室卻有停車場，就不符合要求。中研院也沒有到達(dá)這個標(biāo)準(zhǔn)，因此要從頭設(shè)計，把各種考量都排除，建一座量子研究專用、防振、隔絕雜訊的大樓。果尚志有把握臺南沙侖的中研院量子基地2年內(nèi)可蓋完啟用。臺積電南科廠也在附近，未來可以有很多互動關(guān)系。

中研院量子光電專題中心執(zhí)行長張文豪表示，低溫冰凍設(shè)備1臺至少要新臺幣2，000萬元，微波設(shè)備加進(jìn)去就要5，000萬~6，000萬元，量子研究的核心設(shè)施經(jīng)費(fèi)如此龐大，大學(xué)老師不可能做到scale up，而且真正要做研究，微波系統(tǒng)不能只有一套。此外，矽基量子位元要scale up困難度很高，前提就是Cryo-CMOS要先做出來，這無法靠大學(xué)的老師，要國家投入資源，集成法人如工研院、國研院半導(dǎo)體研究中心的力量才能完成。

最近中研院邀請在荷蘭做量子研究的學(xué)者回臺灣，說明荷蘭Quantum Delta的計畫和那邊的狀況。荷蘭的評估認(rèn)為8年后量子計算機(jī)可以商業(yè)化。以冰箱為例，荷蘭的單一研究中心就有29臺冰箱。相對的臺灣中研院只有2臺、清大2臺、其它都是零星的。張文豪指出，現(xiàn)在學(xué)界的團(tuán)隊都太小，成立國家隊才能達(dá)到臨界質(zhì)量（Critical Mass），也才能與世界競爭。甚至有人空有知識和專業(yè)，卻苦于沒有設(shè)備。未來能力強(qiáng)的團(tuán)隊都可向中研院提出申請進(jìn)駐臺南院區(qū)做實(shí)驗。臺南沙侖量子中心就是要把臺灣的Critical Mass建起來。

果尚志表示，因為量子制程與半導(dǎo)體制程不同，需要金屬、超導(dǎo)、鍍膜、微影、蝕刻的人才，專業(yè)條件都不一樣，如果靠老師建團(tuán)隊不知要等到什么時候。日后有中研院的量子研究基地，不論量子量測、量子制程都可以滿足需求。現(xiàn)在全世界都在沖，臺灣其實(shí)有潛力，而且半導(dǎo)體做得不錯。如不先布局，后面就來不及了。
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