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量子計算(三)專利趨勢分析

量子計算(三)專利趨勢分析

眾律國際法律事務所 編輯部

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量子計算是以量子位元(qubit)為其運算單位,依靠著量子疊加(Quantum Superposition)和量子糾纏(Quantum Entanglement)的兩項技術特性,來實現其超高速運算,以便解決現時傳統電腦無法解決的問題。

技術概述與分類

相對於傳統電腦在進行數位運算時單一位元在同一時間只能代表0或1,但量子計算利用量子疊加特性,單一量子位元可以同時代表0跟111。簡單來說,隨著需要存取的資訊量越多,量子計算相較於傳統電腦計算模式的優勢將益發顯著,因為它意味著使用更多的量子位元組成的暫存器(Register),其存儲量子資訊的速度呈指數增加。此外,另一項特性 — 量子糾纏,係將多個量子位元關連在一起實現平行運算,再搭配量子位元疊加的特性,一台擁有32個量子位元的量子電腦,其算力相當於數十億部傳統電腦作平行運算,可見量子算力遠超過傳統電腦的算力。

論者提出之能否作為量子電腦的五項要求

在實務上,2000年由國際商業機器(IBM)公司的研究員大衛·迪文森佐(David DiVincenzo)提出就一個物理系統能否作為量子電腦而列出五項要求:

1. 具有良好特徵的「可擴展性量子位元系統」;
2. 能夠將量子位元的狀態初始化為「簡單的基準狀態」,例如|000…>;
3. 量子位元的「退相干時間」(Decoherence Time,是指不受外界干擾所持續的時間)要比量子邏輯閘運作時間長許多;
4. 具有一套通用的量子邏輯閘(A universal set of quantum gates),運用在控制單量子位元、雙量子位元抑或多量子位元而實現量子演算法;
5. 對特定量子位元測量的能力。

也因此,在符合上列五項基本要求之下,為能達到容錯量子計算,運算錯誤率持續降低和增加量子位元數目,乃係目前量子計算技術的發展方向。

資料來源:林韋廷、黃同慶、范士隆

量子計算專利趨勢分析

資料來源:林韋廷、黃同慶、范士隆

資料來源:林韋廷、黃同慶、范士隆

1. 國際商業機器(IBM)(美國)、
2. 英特爾(Intel)(美國)、
3. 谷歌(Google)(美國)、
4. 日本電信電話(Nippon Telegraph & Telephone)(日本)、
5. 英國國際商業機器(IBM UK.)(英國)、
加拿大公司 — D-Wave系統(D-Wave System)(加拿大)、
6. 合肥本源量子計算(Hefei Origin Quantum Computing)(中國大陸)、
7. 微軟技術授權(Microsoft Technology Licensing)(美國)、
8. 如般量子科技(Ruban Quantum Technology)(中國大陸)、
9. 東芝(Toshiba)(日本)。

資料來源:林韋廷、黃同慶、范士隆

1. 美國專利商標局
2. 中國大陸國家知識產權局
3. WIPO
4. 日本專利廳
5. 歐洲專利局
6. 韓國智財局
7. 澳洲專利局
8. 加拿大專利局
9. 德國專利局
10. 台灣智財局

資料來源:林韋廷、黃同慶、范士隆

資料來源:林韋廷、黃同慶、范士隆

資料來源:林韋廷、黃同慶、范士隆

資料來源:林韋廷、黃同慶、范士隆

資料來源:林韋廷、黃同慶、范士隆

資料來源:林韋廷、黃同慶、范士隆

資料來源:林韋廷、黃同慶、范士隆

資料來源:

林韋廷、黃同慶、范士隆,〈量子科技專利趨勢分析 — 量子計算與量子感測〉,《智慧財產權月刊第283期》(2022.7),頁8、10–22,https://pcm.tipo.gov.tw/PCM2010/PCM/ebook/book/283/36/index.html?_ebooktimestamp=637934052629835108#zoom=z。最後瀏覽日:2022年07月18日。

 

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