【Tyra Talk 2023】自然科學｜實現室溫量子計算 - 熱光子處理及量子糾錯

量子計算是近期逐漸被重視的一門學科，因為其突破傳統二進制系統(半導體)的計算框架，且影響諸多產業。然而量子計算最困難的是其量子態的保真性。冠丞將探討其所提出的新的方法，如何在室溫下進行量子訊息處理，讓室溫的量子電腦離人類更進一步。最後則是介紹室溫量子電腦能應用在哪些場景。
|| Speaker:
陳冠丞 (Louis Chen), PhD Candidate, Imperial College London
陳冠丞目前是在Imperial College London (ICL) 從事量子計算算法及架構研究的博士生。主要的研究包括室溫下的量子訊號處理、新的量子計算元件及架構、自旋光子耦合和量子機械學習等。在Imperial College就讀碩士時參加maser group搭建量測量子自旋共振(ESR)的系統，並參與room-termperature solid-state maser的研究。碩士結束後曾在台積電擔任工程師，從事內嵌記憶體與3DIC的研發。目前除了博士在ICL的量子中心攻讀量子工程外還在量子中心擔任政策研究助理。在量子計算算法上除了在IBM Quantum, QWorld以及qosf擔任mentor外，還創立了量子研究機構 Quantumpedia，旨在開發近期可在產業應用的量子計算算法，現在機構有約30人積極地在開發新的量子算法。
|| Abstract:
量子計算是近期逐漸被重視的一門學科，因為其突破傳統二進制系統(半導體)的計算框架。其影響範圍涵蓋了諸多產業，如金融、製造甚至是國防。但目前量子計算最難處理的即是其量子態保真性的問題，因為其訊號微弱，很容易被周圍環境影響。其中一個影響最大的因素就是腔體中的熱光子(thermal photon)，所以現行主流的量子計算機都須將其溫度控制在1K以下來解決這個問題。本次的演講住要在探討如何在室溫的條件下進行量子訊息處理。作者提出了一個新的protocol讓腔體中的熱光子可以先被減少然後再進行量測，此技術可以使得不使用液態氮或液態氮冷卻腔體就使腔體熱光子的溫度等於70K的表現。再來作者也提出了使用量子糾錯來提升量子態的保真性。綜合以上方式的探討可以讓室溫的量子電腦離人類更進一步。最後會介紹如果室溫量子電腦能實現了會有什麼樣的應用場景。(註: 此演講內容並非要探討室溫超導體)
|| 研究領域 (Field):
自然科學、數學、統計, 資訊通信科技
|| 研究子領域 (Sub-field):
量子計算
|| 其他關鍵字 (Supplementary keywords):
Quantum Computing, Quantum Error Correction, Quantum Error Mitigation, Cavity QED
|| Chair:
陳信達
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