10月18日消息，據(jù)臺灣媒體報道，中國臺灣國立清華大學物理系、前瞻量子科技研究中心教授褚志崧領導的團隊，宣布研發(fā)出一臺僅使用1顆光子的“光量子計算機”，是全球最小的量子計算機。這一研究成果已發(fā)布在9月的《應用物理審查》期刊（Physical Review Applied）上。

國立清華大學校長高為元表示，他去年才參觀過美國最先進的量子計算機實驗室，印象最深刻的是龐大的冷卻系統(tǒng)，將溫度控制在零下273度，設備也占據(jù)了一個大房間。國立清華大學最新發(fā)布的光量子計算機可在室溫下操作，且設備只有一個盒子大，非常不容易。“真希望未來我們每個人桌上都有一臺光量子計算機！”

褚志崧指出，對一臺計算機而言，最基本的單元是電晶體，傳統(tǒng)計算機會有上億個電晶體，團隊研發(fā)的量子計算機只使用一個電晶體，才會稱這是全世界最小的量子計算機。

褚志崧解釋，一般計算機通過電在電路板上傳輸來進行計算，光量子計算機則是用光傳輸信息，并通過量子力學進行計算。不同于傳統(tǒng)計算機的比特（bit）只能代表0或1，量子計算機的量子比特（qubit）可以同時處于0和1，這種特性稱為“量子疊加”，使量子計算機在處理質(zhì)因數(shù)分解、大數(shù)據(jù)搜索等復雜計算時，速度可比傳統(tǒng)計算機快數(shù)億倍。

褚志崧（右一）

“國外發(fā)展的光量子計算機最多可達到數(shù)百顆光子。但光子是機率性出現(xiàn)，很難控制讓多顆光子同時出現(xiàn)。”褚志崧因此改變思路，“何不專注把所有信息都壓縮在1顆光子上？”

為了讓1顆光子攜帶更多的信息，國立清華大學研究團隊成功研發(fā)出可在1顆光子的32維空間里儲存信息的技術，宛如“多重宇宙”，打破了世界紀錄。據(jù)悉，該團隊將持續(xù)研究在1顆光子上搭載更多的信息。

褚志崧強調(diào)，光子可在室溫下保持穩(wěn)定的量子態(tài)，不需要極低溫環(huán)境，耗能少，成本也較低。此外，光子可以長距離傳輸，不易受干擾，對將量子計算機投入商業(yè)化應用具有獨特優(yōu)

國立清華大學理學院長牟中瑜說，褚志崧的研究成果有別于目前國際間所追求的量子計算機主流架構(gòu)，并且可以在室溫下進行，這是很大的突破，特別是該技術可與目前的硅光子技術結(jié)合、與古典計算機整合在一起，有很大的潛力讓臺灣延續(xù)半導體技術優(yōu)勢，是臺灣主導量子計算機發(fā)展的契機。