量子記憶體高效檢測(cè)法 成大研究登國(guó)際指標(biāo)期刊
成大前沿量子科技研究中心主任陳岳男（右）與博士後研究員古煥宇（左）攜手歐亞跨國(guó)團(tuán)隊(duì)提出判定合格量子記憶體的新方向，有助臺(tái)灣掌握量子元件發(fā)展關(guān)鍵。圖：成功大學(xué)提供
量子記憶體（Quantum memory）檢測(cè)效能重要突破！國(guó)立成功大學(xué)前沿量子科技研究中心主任陳岳男與博士後研究員古煥宇，攜手歐亞跨國(guó)團(tuán)隊(duì)發(fā)展新穎的「量子網(wǎng)路中記憶體之效能檢測(cè)」方法，提出判定合格量子記憶體的新方向，有助臺(tái)灣掌握量子元件發(fā)展關(guān)鍵。研究成果獲國(guó)際量子領(lǐng)域指標(biāo)期刊《PRX Quantum》青睞。
因應(yīng)量子技術(shù)領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，全球最大物理學(xué)組織──美國(guó)物理學(xué)會(huì)（American Physical Society）創(chuàng)立新興科研期刊《PRX Quantum》。秉持卓越和創(chuàng)新精神，刊載於《PRX Quantum》的研究，必須對(duì)量子領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展有重要進(jìn)展。
陳岳男指出，「量子記憶體的效能決定了其於量子網(wǎng)路中保持量子資源的優(yōu)劣，由於製備量子資源的珍貴性，如何利用少量資源決定量子記憶體的效能一直是個(gè)困難的課題。」團(tuán)隊(duì)研究利用違反宏觀實(shí)在性（Macrorealism），簡(jiǎn)化量子記憶體的檢測(cè)資源，將量子電腦中珍貴的糾纏資源（Entangled resource）屏除，並擴(kuò)展其在量子網(wǎng)路中的應(yīng)用。未來(lái)將可擴(kuò)展宏觀現(xiàn)實(shí)在性的應(yīng)用於量子網(wǎng)路中。
成大團(tuán)隊(duì)的研究計(jì)畫發(fā)想與理論模型建構(gòu)者，同時(shí)也是論文第一作者的古煥宇博士表示，「如同古典記憶體在網(wǎng)際網(wǎng)路扮演的角色，量子記憶體在實(shí)現(xiàn)量子網(wǎng)路中也扮演不可或缺的角色。記憶體在量子的世界當(dāng)中需要哪些最基本條件是近年來(lái)才被提出，如何判斷量子記憶體的優(yōu)劣，是我們這個(gè)研究工作中最主要的貢獻(xiàn)。」
運(yùn)用量子糾纏態(tài)等特性能發(fā)展量子加密通訊技術(shù)，量子網(wǎng)路資訊傳輸可避免被竊聽(tīng)，未來(lái)可應(yīng)用在國(guó)防、金融、醫(yī)療等高機(jī)密情資領(lǐng)域。量子記憶體是實(shí)現(xiàn)量子網(wǎng)路（Quantum network）的重要元件，現(xiàn)有的檢測(cè)方法能判定量子記憶體為有效或無(wú)效。成大跨國(guó)研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新結(jié)合量子力學(xué)基礎(chǔ)問(wèn)題，提出不用額外花費(fèi)時(shí)間的高效方式，既可以節(jié)省珍貴量子資源又可以知道量子記憶體的效能有多好。研究成果「Quantifying quantumness of channels without entanglement」5 月 19 日獲《PRX Quantum》刊登。
該研究與奧地利量子光學(xué)及量子資訊中心研究所（IQOQI）、日本理化學(xué)研究院（RIKEN）、及名古屋大學(xué)（Nagoya University）所組成的跨國(guó)團(tuán)隊(duì)一起完成理論模型建構(gòu)，並由來(lái)自波蘭、捷克的量子光學(xué)實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)驗(yàn)證。
成大量子記憶體高效檢測(cè)法，研究成果登上國(guó)際指標(biāo)期刊《PRX Quantum》。圖：成功大學(xué)提供
前後歷時(shí) 4 年，從理論發(fā)想、尋找志同道合的數(shù)學(xué)大師一起反覆驗(yàn)證公式，再到尋找跨國(guó)團(tuán)隊(duì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)階段，古煥宇認(rèn)為做研究是個(gè)有趣的過(guò)程，提到「魔鬼通常藏在細(xì)節(jié)裡」，強(qiáng)調(diào)大量的文獻(xiàn)閱讀要注重細(xì)節(jié)，不能囫圇吞棗。也感謝成大前沿量子科技研究中心建置優(yōu)質(zhì)研究環(huán)境，各個(gè)研究成員之間情感融洽，「很多研究啟發(fā)就是在走廊間或是咖啡室裡聊出來(lái)的」。
古煥宇畢業(yè)於國(guó)立成功大學(xué)物理系，目前為成功大學(xué)前沿量子科技研究中心的博士後研究員。曾於日本理化學(xué)研究院擔(dān)任訪問(wèn)學(xué)者，未來(lái)將赴奧地利科學(xué)院研究量子糾纏。曾獲得臺(tái)灣綜合大學(xué)系統(tǒng)年輕學(xué)者創(chuàng)新研發(fā)成果、國(guó)家理論科學(xué)中心年輕理論學(xué)者獎(jiǎng)、及財(cái)團(tuán)法人菁英獎(jiǎng)學(xué)金，其研究工作主要關(guān)注於量子關(guān)聯(lián)性，糾纏理論，量子資源理論，以及時(shí)間量子關(guān)聯(lián)性等。
回憶與跨國(guó)團(tuán)隊(duì)合作做研究以及投稿國(guó)外期刊的過(guò)程，古煥宇說(shuō)整合各方的意見(jiàn)最辛苦，需要耐心去理解，遇到不懂的地方就去問(wèn)，多問(wèn)就能知道很多事情。「有時(shí)候文字表面意思還有另一層背後含意，遇到這種狀況，短的句子不完全懂，我就用更長(zhǎng)的句子去說(shuō)清楚」。細(xì)心、耐心與努力不懈，古煥宇充分展現(xiàn)鍥而不捨的研究者精神。
陳岳男為國(guó)立成功大學(xué)物理系特聘教授，專長(zhǎng)領(lǐng)域?yàn)殚_(kāi)放量子系統(tǒng)、量子傳輸、量子生物及量子操縱性等，量子資訊理論學(xué)術(shù)研究貢獻(xiàn)相當(dāng)卓著，曾獲科技部傑出研究獎(jiǎng)、中技社傑出物理學(xué)術(shù)獎(jiǎng)、吳大猷先生紀(jì)念獎(jiǎng)、李國(guó)鼎研究獎(jiǎng)等。
前沿量子科技研究中心為國(guó)立成功大學(xué)之校級(jí)研究中心，聚焦量子元件、量子材料及量子理論研發(fā)，目標(biāo)促進(jìn)臺(tái)灣上述領(lǐng)域之連結(jié)與發(fā)展，也致力於國(guó)際團(tuán)隊(duì)間的交流與合作，持續(xù)拓展量子科技領(lǐng)域的研究。
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