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隨著AI議題的方興未艾，尋求更為強大的運算機能與晶片成為各國業者競逐的場域。而在IBM、Google、Intel等業者在近年逐漸發表量子電腦用晶片的技術，使得以往被視為教科書理論的量子運算技術，一步步開始出現商用化的曙光。本文將從量子電腦技術的原理開始談起，從本質來看量子運算技術的魅力與瓶頸何在。而為了實現強大的運算機能，晶片技術的製程與現有半導體技術又有何不同，這些差異點的分析，都將從量子晶片的製作原理、材料以及製程的特性開始，闡述在發展技術的道路上，所面臨的挑戰與待解的課題。

【內容大綱】

• 一、Beyond Moore’s Law另一頁-量子電腦技術的實現
• 二、量子運算機制威力為何？
  • (一) 量子運算方式與邏輯閘形態
  • (二) 量子運算究竟能算多快？-在處理多變量的問題時威力最為強大
• 三、量子晶片製程技術與現有結構截然不同
  • (一) 量子運算與晶片技術分類
  • (二) 超導體方式量子晶片的製程方式-以Yale University的Circuit QED為例
• 四、量子晶片與現有製程技術接軌的可能性-矽基半導體的自旋量子晶片技術
  • (一) Princeton University的矽基量子晶片
  • (二) 法國Leti實驗室以CMOS製程製作之量子晶片
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【圖表大綱】

• 圖一、qubit在某一瞬間的疊加態表示方式
• 圖二、量子糾纏概念圖
• 表一、古典運算與量子運算差異
• 圖三、1 qubit的NOT Gate邏輯閘運算設計
• 圖四、2 qubits的CNOT Gate邏輯閘運算設計
• 圖五、Google以D-Wave 2X量子運算系統進行量子退火運算速度模擬結果
• 圖六、量子電腦用晶片技術分類與投入廠商
• 圖七、Yale University的Circuit QED
• 圖八、Yale University的Circuit QED封裝結構
• 圖九、Princeton University的矽基量子晶片
• 圖十、法國Leti實驗室CMOS製程製作之量子晶片