2026中研院QPU冬季Workshop

官方活動介紹

In this winter workshop, we aim to provide hands-on training on QPU control, the qubit design tool, and the various hardware architectures of the systems we use in IQM and QC-test. The trainees will need to bring in their laptops to do the training with the mentors. The mentors will come directly from the system providers, thereby providing the latest updates on their hardware and software.The trainees will be selected through the application system, with prior experience and currently working on superconducting qubits will be considered first. The graduate school and postdoctoral levels are the first consideration. Welcome to your participants.

Agenda

活動概覽

緊隨著2025國際量子年，2026年年初中研院發表了20量子位元量子晶片(新聞稿)，並協同國際量子新創舉辦了此次的Winter Workshop，內容專注在超導量子晶片的設計與實機校正流程做教育。 超導量子位元是當前主流的量子電腦平台，知名企業如Google、IBM、Amazon皆採用超導量子位元做基礎，量子新創IQM、Rigetti亦開始量產量子電腦原型機。

由於超導量子位元敏感且尺寸屬於巨觀的特性，幾乎時時得執行校正流程以維持更長的退相干特性、精準操作的參數。 有別於當前主流的(古典)電腦屬於數位邏輯架構，超導量子電路邏輯更接近微波(射頻)類比電路，需要複雜且精準的微波信號來操控、測量， 過去30年超導量子位元研究需整合大量AWG(任意波形產生器)、數位類比轉換器、載波上轉換等信號調制，各種儀器間的時脈同步問題、整合問題、噪訊問題時常是研究的瓶頸， 且不同實驗室間的儀器組裝、架設、電路電磁環境等皆不相同，造成量子研究非常的「客製化」（不同實驗室間做出來的量子位元晶片常常無法換到另一間實驗室做可復現的成果）， 故Quantum Machines、Qblox這類量子整合控制廠商應運而生，提供整合操作介面、可擴展的控制/讀出模組協助量子研究。

邁向實用的量子計算（容錯量子計算FTQC），單一量子晶片上整合數千顆量子位元將是接下來重要的工程實踐議題。 當前控制一個量子位元至少需要超過三十個參數，同時還需考慮\(n\)個量子位元之間的交互閘控制、串擾問題\(\mathcal{O}(n^2)\)。 我們常說量子電腦預計比古典電腦具有指數級的加速，但實務面先遇到的是控制複雜性的指數上升。 如何時時校正數萬個參數組合，需要藉由實時的GPU加速輔助，需要Nvidia（GPU加速學習）、AMD（FPGA開源整合量子控制晶片）協同開發。

我個人覺得此次Workshop的安排，非常貼合實務面超導量子位元的開發與整合議題，協辦的廠商也都會在接下來的超導量子電腦發展佔有重要的角色，Workshop提供給研究者完整的超導量子電腦發展議題的全貌。