上週，中國團隊在科學期刊發表驚人的量子電腦實驗突破，宣稱足以和矽谷 Google 爭奪「量子霸權」。為何中國不惜斥資上億，積極發展量子科技？除了提升國家競爭力，可能還有這個軍事理由。台灣又該如何因應？
2019 年底，Google 發表論文指出已取得「量子霸權」，當時震撼全球。因為這間軟體業巨頭開發出的量子原型機，可用短短 3 分 20 秒完成高難度的運算任務；同樣的任務若改請 IBM 的超級電腦「巔峰」（Summit）處理，得花 1 萬年。
不過一年後，由中國科學技術大學領軍的量子團隊，於 12 月 3 日宣稱實驗成果可贏過 Google。
據此團隊發表在《科學》期刊的論文指出，他們開發的量子系統「九章」（Jiuzhang），可用短短數分鐘，完成全球排名第三的超級電腦得花 20 億年才有辦法完成的超難運算任務，更比 Google 去年底發表的做法快 100 億倍。
這項宣稱立刻引發全球科技界熱議：真的嗎？中國已有超越 Google 的量子研發實力？量子霸權又是什麼？台灣也該加入這場競賽嗎？
運算快 100 億倍！中國團隊宣稱可贏過 Google，成為新量子霸主
首先，量子電腦的應用，全球科技界已公認是未來關鍵趨勢，主要是能完成超高速的運算任務，若用在人工智慧、醫療、區塊鏈與軍事通訊等領域，將帶來革命性的突破。然而目前量子技術仍很難操控、造價成本也高昂，要落實在對人類有益的應用，還有一段長路要走。
換句話說，所謂「量子霸權」，指的是量子電腦在某些任務，遠勝現有超級電腦的純技術展現。然而，暫時沒有實用價值。
當然，倘若有一天上述的未來性產業，找到用上量子電腦的方式，那麼量子霸權的威力就會展現。自然是很在意未來機會的矽谷業者如 Google、IBM、微軟與英特爾；以及渴望在科技面超越歐美的中國，都積極重金投入的領域。
中國量子團隊沒用到矽晶片，打臉台積電董座劉德音預言？
據《連線》（Wired）雜誌報導，中國科學技術大學使用的技術，和 Google 並不相同：Google 團隊使用的是擁有 54 個量子位元的超導晶片；中科大團隊則是由光子探測器、雷射系統與許多鏡片構成的光量子電腦，沒用到任何矽晶片。
換句話說，台積電董事長劉德音曾預言，由於量子運算需要仰賴超導晶片，所以台積電在量子電腦時代不會缺席，未必實現。
▲ 台積電董事長劉德音。
因為，若中國團隊採用新方式成為量子運算主流，中國就不需仰賴台積電的超導晶片、矽材料專業了。中國此舉是企圖展現技術自主的實力。
建立國家競爭力外，中國積極發展量子科技，或許還有另一個潛在原因，可從當地政府的重金支持看出端倪。中國政府還提供一顆造價上億美元的衛星，給中科大團隊，為了讓研究人員測試中國對奧地利、也是至今距離最遠的量子加密技術視訊通話。
量子通訊潛力大，將是軍事祕密武器
別小看這個成本昂貴的量子視訊。台灣清華大學前瞻量子科技研究中心教授牟中瑜曾指出，量子通訊的潛力不比量子運算小。因為用量子密碼傳輸資料，除了保密性高，也能察覺外界竊聽行為並示警；若發展出量子雷達，還能讓隱形戰機藏不住，軍事防禦威力強大。
至於台灣，沒有矽谷巨頭公司或大國政府的優渥資源，該如何發展量子科技？科技部在 11 月初指出，目前每年投入 5.8 億元新台幣預算於量子科技發展，未來希望和產業合作增加投資力道。
而由台大和中研院組成的團隊，近期在量子密碼學、矽基量子位元這兩個領域有亮眼突破，也許會從這些方向來尋找台灣的量子機會。
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