「臺灣大學-IBM量子電腦中心」自2019年1月由科技部(現為國科會)補助成立至今,持續提供臺灣學術研發與跨領域交流的量子電腦使用平台,並肩負推廣國內量子計算與教育的重要任務。
自2020年於臺大溪頭教育中心舉辦首屆Qiskit量子計算Hackathon以來,活動歷經疫情停辦(2021),並於2022、2023、2024年連續在台北三創生活園區11樓舉辦。2025年8月13日至8月15日,「臺大-IBM量子系統使用者大會」與為期三天的「2025 Qiskit量子計算Hackathon」再度登場,地點同樣選在台北三創生活園區11樓。活動網址為:https://quantum.ntu.edu.tw/
今年的Hackathon自開放報名即吸引超過80位國內學員登記,其中多數具備使用IBMQ經驗,展現近年量子計算推廣的顯著成效。除了臺灣學員外,本次活動持續邀請國際合作夥伴,包括日本慶應義塾大學(Keio University)、韓國延世大學(Yonsei University)、以及捷克布拉格捷克技術大學(Czech Technical University in Prague),各校均派出6至8位學生共同參賽,使比賽更具國際化、多元性與挑戰性。
活動開幕特別邀請 國科會自然科學及永續研究發展處賴明治處長 與 國科會量子系統推動小組召集人果尚志教授 致詞,並由 IBM Quantum 的 Vishal Sharathchandra Bajpe 博士 帶來專題演講,分享最新的量子計算發展趨勢。為了提升挑戰性與趣味性,本屆Hackathon依舊採取現場公布競賽題目的方式,並於活動當場進行隊伍分組。參賽者須設計量子程式並透過Qiskit獲得有效解答,最後以英文進行簡報,接受所有與會者及評審的共同檢視。評分標準涵蓋:量子技術的複雜性、問題的原創性與解決創意、團隊合作與表達能力、對未來社會的潛在貢獻等,最終將由評審選出優勝團隊,為2025年Hackathon畫下精彩句點。

本次活動主要由國科會補助,臺大-IBM量子電腦中心舉辦,並獲得IBM Quantum協助,派遣教練於現場指導學員。協辦單位包含中原大學量子資訊中心、國立臺灣大學量子科學與工程研究中心、國立臺灣大學尖端生醫計算及影像研究中心、國家理論科學研究中心物理組、台灣量子電腦暨資訊科技協會等。國內企業也持續積極投入,不僅派遣員工協助競賽,更提供豐富獎項支持。今年除 國科會贊助的評審大獎 與 臺大-IBM量子電腦中心獎 外,另設有 鴻海、台塑、緯創、是德應用科技獎 等企業獎項。
培養具備跨領域實務經驗的人才,以及建構發展必要的量子應用程式,將是臺灣量子科技持續發展的重要基石。而推廣量子計算教育與普及學習,更是驅動國家量子產業邁向新高度的關鍵。

以下我們簡單介紹一下本次Qiskit量子計算Hackathon五組獲獎隊伍各自的作品。
第二組團隊以 量子動態 (Quantum Dynamics) 為基礎設計 量子雜湊函數 (Quantum Hash Function),結合離散時間量子隨走 (DTQW) 與連續時間量子隨走 (CTQW) 方法,成功重現學術論文結果,並將輸出長度提升至 256 位元。團隊不僅改善兩種方法的效能,還在真實量子後端進行實驗驗證,展現量子雜湊在資訊安全領域的潛在應用,獲得【企業特別獎Enterprise Special Prize】。

第九組團隊提出以 深度強化學習 (Deep Reinforcement Learning, DRL) 結合 近端策略最佳化 (Proximal Policy Optimization, PPO) 來設計更有效率的 變分量子電路 (Variational Quantum Circuits, VQC)。此方法自動學習量子閘佈局與參數,兼顧能量計算準確性與電路深度的資源效率,並應用於 分子基態能量估算 問題,展現量子化學模擬的應用潛力,獲得【企業特別獎Enterprise Special Prize】。

第十二組團隊專注於 量子電路驗證與等價檢查 (Circuit Validation and Equivalence Check),提出利用 Clifford Twirling 進行隨機化輸入測試的方法,驗證兩個電路在不同輸入下是否仍保持等價。此方法能突破傳統僅比較 statevector 的限制,並可有效檢測即使僅改動少量量子閘的電路差異。團隊進一步在 IBM 量子裝置上實驗,成功驗證超過 30 量子位元電路的等價性,展現其在 電路轉譯與最佳化正確性檢查上的應用前景,獲得【企業特別獎Enterprise Special Prize】。

第六組團隊以Sample-based Quantum Diagonalization(SQD)為核心,針對分子系統進行能量本徵值計算,並與VQE方法比較。團隊成功在H₂O與CO分子上實現高精度能量估算,並提出改良方案:包括Sigmoid位元翻轉概率與動態ε調整,使誤差降低超過50%,在IBM量子硬體上完成CH₂及CO₂分子基準測試。此外,團隊挑戰大型分子能量計算,證明SQD結合位元翻轉法可應用於藥物分子模擬,展現量子化學計算潛力,獲得【企業特別獎Enterprise Special Prize】。

第八組團隊以量子近似最佳化演算法(QAOA)應用於多目標車輛路線規劃問題(VRP),同時兼顧效率與服務品質,將其轉換為Max-Cut問題處理。團隊採用加權和法將多目標轉為單一目標,並在IBM Strasbourg與Brussels實體量子硬體進行實驗,最大規模達18節點,計算時間約9分鐘。結果顯示QAOA能在真實硬體與模擬器上有效執行,並驗證參數遷移的潛力。未來計畫擴展更多成本函數並優化演算法效能,榮獲【臺灣大學-IBM量子電腦中心特別獎NTU-IBM Quantum Hub Prize】。

第十四組團隊以廣義量子振幅估計(QAE)實現蒙地卡羅積分,榮獲【評審大獎 Grand Jury Prize】,比較古典與量子方法的效能。團隊針對sin²函數進行實驗,並在真實量子硬體與模擬器測試QAE及改良版IQAE,證實量子方法在相同精度下僅需約十分之一樣本數,且誤差縮減率從O(1/√N)提升至O(1/N)。同時應用於隨機漫步預測,並探討硬體雜訊影響與優化方向。開源程式碼可直接套用於其他函數的積分計算。
