本次台大光電所舉辦之研討會,以量子光學理論與技術相關知識為基礎主題,涵蓋主題從量子運算模擬到量子元件研發,延伸至系統到應用致力於落實與推廣。由林恭如應邀開幕演講,並展示台大與太克科技聯合研發中心最新成果——台大光電一號光量子密鑰分發系統。作為量測儀器界的領導者太克科技,於2016年與台灣大學光電所成立的台大-太克科技聯合研發中心,多年來不斷戮力於培養光通訊領域的高階人才,加速提升光通訊領域整體的研發水準,本研究計畫即為優異成果的展現。
量子運算通訊加解密技術在電商金融支付、政府國防及醫療資訊用途非常多元,無論光源收發/晶片設計/密鑰演算/協定編程/系統整合研究都正方興未艾,是新世代社會亟需,也是全球各國發展高等運算與通訊技術的兵家必爭之研究領域。光電所執行的量子光通訊主題計畫,由工程的角度出發開發關鍵零組件,包括各種量子光源研發、系統整合、晶片開發和以量子密鑰分發模擬器建構加密分波多工光纖量子通訊網路。
開發雷射量子光源能夠使量子密鑰傳輸誤碼率降至接近理論極限,並使用與CMOS製程相融的矽鍺技術實現光通訊波段低雜訊單光子偵測器。在量子通訊系統中設計超穎表面積體光學元件選擇或改變光子極化應用於量子糾纏/解纏光子對,設計並製作用於量子密鑰分發通訊系統之矽基晶片型量子積體光子線路系統級晶片。開發量子密鑰分發從物理層級到網路層級的通訊協定模擬器與實體系統完成密鑰比對。構建25~100公里量子密鑰分發和光量子通訊網路系統鏈結當前可用的四通道 10Gbit/s/Ch的分波多工(WDM)被動光纖網路(PON)。
計畫執行剛過一年全體同仁戮力以赴完成台大第一套光通訊波段單光子量子密鑰分發系統,在技術層次落後於先進國家的現實困難下從無到有的發展實屬難能可貴。
如台灣大學光電所所長 吳育任於開幕致詞提到,近年來,隨著科技的不斷進步和發展,次世代量子通訊、感測、數位雙生等前瞻技術已成為國際科技競爭的重要戰場,也是引領未來科技發展的關鍵技術。這些技術的發展不僅將推動科學技術的進步,更將對各個產業產生重大的影響和改變,帶來更多的機遇和挑戰。台大光電所非常榮幸地主辦此次會議,這是一次匯聚了業界專家學者、科學家、企業家、投資人和政府官員等各方精英和專業知識的盛會,並為業界同仁提供更多交流、合作的機會,共同推動前瞻技術和應用的發展,為未來創造更加美好的明天。
圖2:林恭如教授現場偕同團隊採用台大與太克科技聯合實驗室的儀器設備進行展示。