量子計算元件整合二維材料，工程元件結合材料基礎科研
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活動名稱 |
量子計算元件整合二維材料，工程元件結合材料基礎科研 |
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活動時間 |
2025/3/24 |
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活動地點 |
Physical Review Applied 23, 034059, 2025; Materials for Quantum Technology 5, 023002, 2025 |
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參與對象 |
中山大學，中研院物理所，清華大學 |
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參與人數 |
11 人 |
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相關連結 |
https://news.nsysu.edu.tw/p/406-1120-358699,r2910.php?Lang=zh-tw&fbclid=IwZXh0bgNhZW0CMTEAA-R5BSvKHo1uL7Ufygp0ueRvxHFmxwd-VMfyzxDgEKAPg6VdXq45nmwlDK674-HTA_aem_brH82t6c-UsD2f_eRnBVRQ | |
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活動目標 |
量子計算工程及量子材料基礎科研之跨領域研究
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成果亮點 |
超導量子位元被視為最有可能實現量子電腦的平台之一，現有的超導量子電腦是基於鋁材料的製程，是一門偏工程性的學門。另一方面，拓樸量子位元尚未被實現，尚有很多基礎科學物性值得被探討，是一門偏基礎科學的學門。量子材料整合進超導量子元件是一門新興的領域，橫跨在此兩個學門中，藉由材料的不同特性，有可能大大減少電容及電感等元件大小，使得量子晶片大幅縮小；也可能利用材料製成不同性質的約瑟夫森結，來探索其超導位元的性能，並用超導位元的微波測量技術來探測組成材料的物性。我們研究團隊長期關注量子材料於量子計算元件的應用，並希望利用快速的微波探測技術來探測拓樸約瑟夫森結獨有的物性。 邱奎霖團隊今年三月以中山大學為第一單位，與量子國家隊研究群中研院物理所及清華大學物理系合作，於知名Q1物理期刊《PHYSICAL REVIEW APPLIED》發表石墨烯超導量子電路與3D共振腔結合的研究成果：石墨烯超導量子電路與3D共振腔的整合（Integration of graphene-based superconducting quantum circuits in a three-dimensional cavity）。這項研究除了第一次於磁場調控的共振腔頻譜上看到了S-N-S約瑟夫森結獨有的夫朗和斐圖案（Fraunhofer pattern），更將約瑟夫森結之對稱性與3D共振腔微波測量成功對應，顯示約瑟夫森結特性對量子位元的深刻影響。研究群的另一個研究則探討量子材料於超導量子位元的各項潛在應用，包含利用奈米線和石墨烯實現電閘控制的超導量子位元、用垂直和拓樸約瑟夫森結實現超導量子位元、用不同量子材料實現電容和電感而整合進量子電路等實驗進展。此成果於5月發表於英國物理學會（Institute of Physics，IOP Publishing）下的期刊《Materials for Quantum Technology》: Integrating quantum materials into superconducting qubits。 研究團隊的兩項量子研究標示了此領域仍存在許多值得探討的研究課題，並顯示台灣在量子材料及量子計算整合的進展與潛力。中央研究院近日發表量子電腦晶片製程科學研發成果，不僅成功以8吋晶圓機台製作高品質超導量子位元，也揭牌國內首座量子晶片製程研發平台與量子計算測試平台。中山大學「量子運算」潛力研究群將與中研院量子電腦專題中心產生更緊密的合作，一起推動台灣量子科技的進展。 |
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後續規畫 |
持續推動量子材料整合超導量子計算元件之研究
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| 活動剪影 |
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活動開始日期:
2025-03-24
活動結束日期:
2025-03-24
計畫類別:
國際重點領域
公告單位:
潛力國際量子運算研究群
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