量子電腦實用化提早20年 日本鎖定新一波產業主導權

商傳媒｜吳承岳／台北報導

過去原預計要到2040年才能實現實用化的量子電腦，如今因技術突破，時程大幅提前了20年。《JBpress Innovation Review》報導指出，日本正積極爭取在這波新興產業競爭中取得領先地位。

自2023年底以來，量子電腦領域的硬體與人工智慧（AI）技術出現多項突破，促使整體發展進程顯著加速。例如，美國新創公司 QuEra 與哈佛大學等機構合作，已於2023年12月成功執行了量子誤碼校正演算法，這項成就被視為關鍵里程碑。

日本產業技術綜合研究所（AIST）指出，量子電腦處理資訊的基本單位是「量子位元」，但量子位元極易受外界干擾而失去穩定，導致計算難以精確。為實現實用化，必須將實體量子位元數量增至1000個以上，並具備計算過程中的錯誤校正技術。能自動修正錯誤並精準運行的量子電腦，稱為「誤碼耐受型量子電腦」（FTQC）。日本政府在2020年制定量子技術國家戰略時，曾預估FTQC的驗證要到2040年左右才能實現。

然而，硬體選項的拓展是加速發展的主因之一。除了傳統的「超導方式」，「中性原子方式」和「離子阱方式」等新技術也取得進展，這些方法能以更少的實體量子位元實現誤碼校正。此外，生成式AI等AI技術的快速演進，也被寄予厚望能加速誤碼校正技術的發展。透過AI學習擾亂量子位元狀態的「噪音」模式，進而修正計算結果，正推動誤碼校正的研發。

隨著量子電腦實用化時程提前，下一個關鍵重點將是產業化應用。日本產業技術綜合研究所認為，日本在材料、化學、生物科技和汽車等產業擁有廣泛的工業基礎，這將成為日本在這場新興競爭中取得領先的優勢。