第一列

雲端運算
量子科技雲端計算

       量子電腦利用量子位元奇異的量子特性 (如量子疊加與量子糾纏性質) 展現出強大的計算能力。國立成功大學配合國科會成立「量子科技雲端計算中心」服務全國產學研界積極使用最先進、多樣之 Amazon Braket 量子電腦及其軟體資源。透過此計畫之執行與推廣，讓參與的研究員與軟體開發者，熟悉當前最多元之量子計算服務平台，進而促進台灣在量子計算相關領域中量子硬體之分析能力，並累積新穎複合式量子演算法及軟體之研發能量。

Cloud Computing for Quantum Technology

Amazon Braket 提供使用者獲得量子計算設備的使用權，包含受管的電路模擬器與不同型態的QPU。在 Amazon Braket 中，對於一個QPU的請求被視為一個“任務”，對於通用量子電腦而言，這包含量子電路（包含量測指令與射擊(shot)數）與其他詮釋資料(metadata)之請求。

  1. 筆記本：為了方便使用者定義、投寄、監督任務，Amazon Braket提供受管的Jupyter 筆記本，其已預載了Amazon Braket SDK。
  2. 投寄任務：任務定義之後，可以選擇執行任務的設備，並投寄到Amazon Braket API。
  3. 執行：根據所選擇之設備，任務需排隊直到設備可以使用、再被送至QPU或模擬器上執行。
  4. 儲存：當任務完成後，Amazon Braket送出結果至S3儲存貯體，資料將儲存於個人AWS帳戶內。
  5. 任務監控：Amazon Braket整合了其他功能包括Amazon Identity and Access Management(IAM)、Amazon CloudWatch、Amazon CloudTrail、Amazon EventBridge，進行管理、 監督、記載任務等相關處理。
團隊組成
技術亮點
使用路徑疊加對量子電池進行快速充電
  • 此技術欲解決問題：
    一般的量子電池在充電過程的初期，我們無法汲取儲存在其中的能量。只有到充電過程的後期，我們才能夠妥善地使用這些已儲存的能量。
  • 重要性/突破性：
    透過量子路徑疊加的技術，我們成功實現量子電池的快速充電。並且在其充電初期我們就能馬上汲取已儲存的能量。
  • 與計畫未來研發方向的關聯性：
    我們藉由真實的量子電腦實驗模擬量子電池快速充電的現象。此結果展現了量子電腦正隨著時代不斷進步，並且愈發穩定和可靠。未來將有可能投入更大型的量子系統模擬或者量子演算法計算。
使用路徑疊加對量子電池進行快速充電

在兩個疊加路徑下，量子電池儲存能量 (E) 和平均最大可使用能量 (W) 的實驗數據 (來自 Amazon Braket 的 IonQ 量子電腦)。我們可以觀察到在整個充電過程，平均最大可使用能量皆為非零，代表從充電過程的一開始就能立即使用已儲存的能量，亦即快速充電。

出處：

  1. Physical Review Research 6, 023136 (2024) [Editors’ suggestion]
  2. “Being in two places at once could make a quantum battery charge faster”, New Scientist (8 May 2024)