活動花絮
活動花絮 - Ephys系列演講
【Ephys系列演講-1】量子科技革命—Q世代的未來
電物學士學程與應物所共同舉辦Ephys系列演講，11月29日舉辦第一場線上活動邀請到台大物理系教授，同時也是台大IBM量子電腦中心主任張慶瑞演講，張教授以「量子科技革命——Q世代的未來」為題，帶領大家認識應用量子（Quantum）所開啟的嶄新世界，吸引將近百位來自不同系所學院的師生、職員及校外人士參與。
張教授在演講開始首先提到，量子環境下的新世代，是一個充滿嶄新科技希望的Q世代，而且Q世代各種機會將比嬰兒潮世代更加絢爛，他強調：「廿歲以下的人絕對無法離開未來量子生態環境，你來學量子，我們讓你變成未來一流人才，你不來學，我們讓你的對手變成一流人才。」點出量子科學是近年及未來科技發展根本性的關鍵知識。
張教授闡明，量子理論初創於20世紀初，推動近代對宇宙萬事萬物的深入了解，衝擊了科學、人文與哲學的思維。量子計算從1981年概念提出及初步探索階段，到1994年量子電腦驗證期，2020年量子電腦孵化期，包括我們熟知的Microsoft、Google、IBM等企業開始積極投入準商業化量子電腦的推廣；至今進入到量子電腦的應用階段，實現量子科技的工程及商業化；預估在2025年以後，也就是沒有多久的未來，量子電腦的黃金期、爆炸時代，你我的日常生活便無處不是量子應用產品！
那麼，究竟什麼是量子？張教授解釋：「量子並非是一種物質或粒子，而是一種現象，是微觀世界的現象，只是在我們習慣以相對宏觀的世界去思考，很難理解，也不容易觀察到。」他以男女結婚為比喻，又以我們所熟悉的井字遊戲來詮釋量子態及量子糾纏，同時說明量子計算的雛形概念。張教授的各種巧妙比喻，引發聽眾在演講後熱烈的提問。
與會中一位目前就讀商學院碩士班的學生提到，曾想修讀一些關於物理的課程，但初始略感困難而選擇放棄，張教授鼓勵，學習有不同層次，就好像初學者可以照著食譜作料理，等能力提升了，再自行研發食譜。量子科學應用領域很廣，鼓勵跨領域學習，例如可朝量子金融、量子資安等方向學習。
電物學士學程主任林瑜琤也補充，電物學程和應物所都開設量子物理相關課程，學生可以先跟著基礎課程學習，可透過簡單的程式操作一步一步體會量子計算的概念，幾堂課的洗禮之後必然能掌握量子科學的基礎知識，及瞭解其美妙之處，每年五月是申請雙主位或輔系的時間，也歡迎對量子科學及物理有興趣的同學申請，往成為一流人才邁進。
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【Ephys系列演講-2】CO2零排放的挑戰
2月14日為本學期開學第一天，電子物理學士學位學程與應用物理所便重裝上陣舉辦Ephys演講活動，邀請到中央研究院物理所研究員陳洋元以「二氧化碳零排放的挑戰」為題，與本校師生分享中研院最新低碳能源技術的研究現況。陳洋元為熱電材料及再生能源的專家，近年投入中研院的減碳科技研究計畫；同時是應物所合聘教授的他亦細心指導所上研究生論文，並提供電物學程學生在中研院實習的機會。
二氧化碳為已知的溫室氣體，2050年淨零排放是國際共識。為達到這個目標，科技大廠如蘋果公司公開承諾，在2030年底前其所有產品將實現碳中和，蘋果供應鏈中包括台積電、鴻海、仁寶等多家臺灣廠商，也在蘋果「供應鏈潔淨能源計畫」之列。淨零排放不只是崇高的環保議題，影響所及更足以牽動全世界的經濟發展！
陳洋元指出臺灣要與全球同步達成2050年零排碳的目標，必須在2030年先減碳40%才有機會！針對臺灣目前以天然氣發電為最大宗（47%），因此中研院團隊研發分解甲烷成碳及氫氣的技術，來避免形成二氧化碳，並獲氫氣能源。後續再努力提升淨輸出能量，以及再利用分解出的碳，將可增大經濟效益。
除了說明裂解甲烷提取碳及氫的技術，陳洋元也介紹熱電材料的原理及應用──可將熱能及電能作交互轉換。他強調熱電材料利用環境溫差來發電，是一種擁有廣大應用範疇的綠能材料，從太空探索、廢熱回收系統至各類民生用品都可看到其應用的蹤跡，預計到2025年產值可達17億美元。他也分享在實驗室應用熱電材料製做的行動電源，永遠不必充電。
演講最後陳洋元呼籲，沒有一種單一發電方法是完美的，核能有災害風險考量，風力發電及太陽能有季節或晝夜的限制，還有各類發電帶來的廢物處理問題，因此在科學家努力發展能源新技術的同時，大家也要盡己所能節約用電、減少耗能。
雖然是開學首日，又在防疫措施下限縮實體參與人數，但藉由線上直播，近百名師生及校外人士仍踴躍參與，大家共同關心淨零排放的新科技，期待如陳洋元所提及，這一代創造經濟成果，產生了碳排放的問題，應與下一代共同留心、研擬解決方案。
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【Ephys系列演講-3】謝光宇談半導體與人類文明進化
由電物學士學位學程與應用物理所共同舉辦的Ephys講座，3月28日第三場邀請旺宏電子前瞻技術實驗室處長謝光宇，進行全場約2小時演講。他以深入淺出的方式，介紹半導體科學的發展與核心技術演進，以及未來在產業應用的趨勢。
謝光宇從一張1997年世界西洋棋棋王輸給了電腦「Deep Blue」的歷史照片開始。當時的棋王Garry Kasparov一秒能思考四步棋，而電腦的運算速度每秒高達400,000,000步棋，於是電腦擊敗棋王。至今電腦不但可以處理結構更加複雜的資料，還能作邏輯判斷、自我學習，甚至AI主播也已經問世，人工智慧的時代已經悄悄來臨，人類已不知不覺浸潤其中。他分析人工智慧崛起有三個主因，包括：海量的資料，高超的計算能力，以及精進的演算法；演算法屬於軟體層面，而資料儲存與計算能力的關鍵，就在半導體。
人類二十世紀以來的重大發明或科技進展，舉凡汽車、飛機、無線通訊、雷射、電腦、手機、無人機等，無一不仰賴半導體技術；謝光宇再舉科幻小說如Jules Verne的《從地球到月球》，以及《星際迷航》影片為例，裡面的夢想科技都逐一被實現了，他說：「沒有半導體，這些都做不到。」
1947年三位物理學家運用半導體特性發明第一顆電晶體，利用電壓控制位元0與1，實現基本運算所需的邏輯閘；經過十年，積體電路（IC）被研發出來。至今半導體技術讓電晶體微小化，同時降低耗能並提升運算速度；目前一個只有鬆餅大的晶片上，可以鑲進2.6兆個電晶體。謝光宇強調半導體技術的快速發展，人類文明進入一個前所未有的資訊爆發時代；誰擁有數據，誰就掌握局勢。但降低能量消耗將是現在最關鍵的技術。
談到半導體未來的應用，謝光宇認為電動車、自動駕駛、元宇宙，乃至量子計算均是半導體應用發展趨勢。他強調在越來越複雜的工業技術下，電機、物理、化學、數學、資科各領域知識都是半導體業界所需。在演講中他更數度提到，業界需要有邏輯判斷能力的人才──簡言之是可以解決問題的人才。他表示：「不論是理工科、文法商，越是具備這樣的能力，越是業界需要的人才！」
整個演講在謝光宇妙語如珠的幽默談話中結束，當被問及對臺灣半導體業未來的願景是什麼？他直言不諱：「我想是賺錢吧！」此話一出，在場觀眾笑聲一片。但其實他更期盼的是整體經濟成長，半導體業設廠帶動地區經濟、各產業發展，以及人才的需求。
演講活動後謝光宇與理學院院長陸行，應物所、資訊系、科管與智財所老師們討論共同培育人才計畫，規劃以本學程及應物所課程作為未來與該公司共同育才的平臺。歡迎有興趣的各科系學生雙主修電物學程，並關注相關課程的規劃。詳情可參考學程網頁https://ephys.nccu.edu.tw/。
https://www.nccu.edu.tw/p/406-1000-11328,r17.php?Lang=zh-tw
【Ephys系列講座】日後將不定期舉辦，歡迎大家關注，或點選連結進一步了解。
