第一列
量子軟體技術與應用開發
量子虛擬機
在這個整合型計畫中我們提出量子虛擬機的概念，並用來探討嘈雜中型量子及之後的時代中量子優越性的可能。量子虛擬機包含三個以其抽象程度區分的階層。在最高層我們展望一個量子應用層，我們將進行量子拓樸動力學及量子場論的量子模擬。在中間層我們展望一個量子架構層，我們將探索量子電路、 張量網絡、機器學習這幾個面向之間相互影響而啟發的量子—古典混雜架構。在最底層我們展望一個量子中介層，我們將研究如何以與裝置獨立的方式來刻劃及最佳化嘈雜中型量子處理器，並作為與其下裝置實作相關量子韌體的中介。我們預期這個計畫將提供一個獨特的契機，可整合量子軟體堆疊與國內及國際的嘈雜中型量子處理器。
本圖像以量子電路圖及0101平鋪來象徵我們量子虛擬機（QVM）之量子—古典結合性，並強調機器設計理念：智慧、創新、整合。量子虛擬機將作為使用者與量子電腦間的智慧型介面，結合量子及古典運算架構，並提供新穎的演算法，以模擬大自然為目標。
團隊組成
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共同主持人
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林及仁（國立陽明交通大學物理研究所）
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林瑜琤（國立政治大學應用物理研究所）
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許琇娟（國立政治大學應用物理研究所）
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王喬萱（國立臺灣大學物理學系暨研究所）
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陳南佑（財團法人國家實驗研究院高速網路與計算中心）
技術亮點
以雜訊中型量子電腦探測量子糾纏及拓撲動力學
- 此技術欲解決問題：
以當今量子電腦模擬複雜量子多體系統為具挑戰性的任務，因雜訊及錯誤限制其擴展性及精確度。我們發展一套平行自動化程式，連結多種最佳化策略、測量方法及降錯技術，來執行在 IBM-Q 雲端量子電腦的模擬及數據的後處理。 - 重要性/突破性：
運用這套軟體，我們在IBM-Q機器模擬拓撲絕緣體之淬火動力學，獲得與精確解吻合的結果。 - 與計畫未來研發方向的關聯性：
這套自動化程式將持續擴充來更廣泛支援量子多體系統在雜訊中型量子電腦之模擬。
以 IBM-Q 量子電腦模擬 8量子位元拓撲絕緣體之拓撲動力學，模擬數據（藍點）隨時間之變化經降錯處理（紫紅點）可與精確解（虛線）幾乎達完全吻合。