中研院自研自製「量子電腦」厲害在哪？台灣將一躍成為量子強國？一文完整解析

中央研究院自研自製5量子位元量子電腦，標誌著台灣已躋身於能夠自主研發量子電腦的國家之列，然而，量子電腦到底有什麼優勢？它有哪些應用場域？台灣與其他先進國家還有多少差距呢？一文看懂量子電腦現況！

量子電腦強在那?

當你用手機導航的時候，傳統電腦需要一次模擬一條路線，嘗試搜尋出最好的選擇，而量子電腦則可以在一瞬間模擬所有路線，直接給出最優解，這種在多個狀態下同時進行計算的能力，使量子電腦在解決特定類型的問題時，比傳統電腦更快、更高效。

台灣需要量子電腦嗎?

對於台灣，一個在全球科技舞台上佔有一席之地的島國，掌握量子電腦技術不僅是技術進步的象徵，更是國家戰略的重要棋子。

1.國防領域

量子電腦的出現可能意味著傳統的加密技術將不再安全，而擁有量子電腦意味著在資訊安全的賽道中擁有先發優勢。

2.金融市場

量子電腦能夠分析和計算龐大數據集，為投資者提供對股票市場的深度洞察，甚至在毫秒級的時間內做出投資決策。

3.科學研究領域

量子電腦無論是在新藥開發還是新材料的探索上，能夠提供前所未有的計算能力，例如當新藥開發時，對只有70個原子的分子進行建模，一台傳統電腦需要計算長達130億年才能夠達成，然而量子電腦在幾分鐘內即可完成模擬問題。

4.氣象預測

量子電腦能夠處理和分析巨量的氣象數據，提供更精確、更細緻的天氣預測，讓我們對於自然災害有更早的預警，從而減少損失和傷害。

台灣跟先進國家的差距大嗎?

量子電腦的製造是一項挑戰巨大的技術壯舉，反映一個國家的科技實力和創新能力，不僅需要在接近絕對零度的極低溫環境中運作，也對材料和製程技術提出了極高要求，且由於量子的本質不確定性和對外界干擾的極高敏感度，使得高效的量子錯誤修正和檢測技術成為量子計算成為各國一大門檻。

美國

美國在量子計算方面領先全球，建立了一個涵蓋政府、產業和學術的量子技術生態系統，也創造了多項量子計算的突破，例如開發了世界上第一台可程式化的5量子位元電腦，以及達到了量子優勢的Google70量子位元Sycamore電腦，還有127量子位元的IBM電腦。

中國

中國通過「中國製造2025」計劃和其他政策措施，支持了量子信息和量子物理的研究和發展，曾在2020年發表了使用76粒光子運算的量子電腦九章，以及在2023年推出了由玻色量子自主研發的100量子位元電腦。

歐盟

歐盟透過其量子技術旗艦計劃和歐洲量子通信基礎設施計劃，投入了10億歐元，也參與了多個國際合作和研發計劃，如QuantERA、OpenQKD和EuroQCI等，以提升其在量子計算領域的競爭力。（推薦閱讀：最快2025年，量子技術將破解所有密碼！美中砸重金研發，爭搶量子領域先機）

在量子計算的國際競賽中，台灣正積極追趕，可惜目前台灣的量子電腦運算能力僅擁有5量子位元，這相當於美國在2016年的技術水平，且遠不及IBM目前20量子位元的商用量子電腦。量子位元數量和品質是衡量量子電腦運算力和應用範圍的關鍵，而要實現真正的量子優勢，至少需要50量子位元以及更低的錯誤率。儘管台灣在這一領域與世界頂尖水平仍有差距，但關鍵在於台灣已經邁出了進入量子時代的重要一步。