歐盟量子科技推動簡介

導讀
量子科技將是左右未來半導體及資通訊技術發展走向的重要驅動力,唯量子科技發展迅速,研發主題遍及基礎與應用研究,令人難以掌握其發展脈絡與動向。本文整理歐盟量子旗艦計畫的推動計畫內容,瞭解歐盟在量子科技的投入與行動,可作為我國科技主管部會在前瞻技術投入項目選擇的參考資訊。
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一、前言

從1930年代始量子力學理論經愛因斯坦、波爾、薛丁格、狄拉格等人的努力下逐步成形。物理基礎理論的成形有助於研究者降低開發應用技術及產品的障礙,遂有電晶體、半導體元件、固態光源、雷射、光纖等創新科技的產生,形塑今日我們所熟悉的資訊社會基礎。隨著人類對微觀世界的探索在觀察(如各類電子掃瞄或穿透技術)及控制技術(如單電子控制)的進步下取得更多的認識與瞭解後,人們對量子科技的第二次革命應用有了更高的期待。特別是半導體產業走到摩爾定律末期,電晶體及導線尺度縮小至奈米等級,量子效應已經成為半導體製程必須考慮的關鍵因素,如量子態的疊加(superposition)及糾纏(entanglement)原理等。未來的半導體電子元件將大量應用量子力學原理,如記憶體、晶片處理器等,歐盟稱之為第二次量子革命(2 nd quantum revolution),量子理論將再次引領半導體、晶片、元件的革新演進,這股力量將與人工智慧、大數據形塑未來智慧化社會的重要驅動力量。

量子糾纏可定義為粒子在兩個或多粒子所構成的系統裡,即使彼此間隔很大的距離仍存在互相影響的現象。這意味一個粒子受到人為操作或被觀測而造成狀態改變時,也會造成另一個粒子相應的狀態變化。這種特性可以應用在如量子通訊、量子密鑰分配、量子計算等不同的用途。而量子態疊加即為:粒子能夠同時存在不同的量子態,它可以同時是激發態也可以是基態,這些所有態的疊加才能夠完整描述粒子的狀況。但是如果人們透過某種量測手段或觀察知道該粒子的狀態,則其他的量子態則會消失,因此有薛丁格的貓的想像之說。此外,量子物理尚有相干性、測不準原理等諸多特性,都造成量子力學許多特性與古典物理不同,也和人們直觀想像有極大的差異性。

目前人們提起量子科技,通常都會想到量子計算(quantum computing)或量子電腦(quantum computer)。量子計算可簡單看作為利用量子力學原理如糾纏、疊加、相干等原理所進行的計算方式,量子電腦則是運算這類計算的硬體元件。目前量子電腦已有成品上市,如加拿大D-WAVE公司的產品和IBM的Q,都是知名的量子電腦。D Wave公司旗下“D-Wave 2000Q”的定價即高達1500萬美元,並且需要有完整的專家團隊支援下,處理低溫冷卻、震動或噪音干擾、穩定電源保障等外部環境條件才能使系統完善維運,可見量子電腦的普及化仍有一段長遠的路。目前主流的量子電腦的位元製作技術有:自旋電子學(spintronics)、離子阱(ion trap)、超導迴路(super conducting loops)、鑽石空缺(diamond vacancies)、量子點(quantum dot)及拓樸量子(topological dot)、光子積體電路(photonics)等。國際大廠如前述之D Wave和IBM多採用超導迴路技術開發其量子電腦。

二、各國量子科技研究與政策推動進展簡介

量子科技範疇不僅止於量子計算或量子電腦,但量子電腦要實現商業化、推廣化的目標還有一段不算短的時間。因此利用量子力學原理開發新一代的電子元件、新型感測器或創新應用開發已成為各國學研機構及政府所關注的重點及熱門議題。近幾年,各國對量子科技的投入已經加快了步伐。特別是美國的投入及推動最為驚人。美國科學基金會(NSF)於2017年所公布的十大構想(10 Big Ideas)中針對量子科技飛躍(Quantum Leap)的研究,提出了更明確的投入方向。NSF決定投入利用量子力學來觀察,操縱和控制在原子和亞原子尺度的粒子和能量行為,並藉此開發感測,計算,建模和通訊的新技術。

2018年6月26日美國眾議院通過「國家量子計畫法」(National Quantum Initiative Act),希望全面性協調國家推動政策與資源配置以支持量子研究和量子技術的發展,要求川普政府必須成立國家量子倡議諮詢委員會,就量子資訊科學和技術研究與發展向總統和小組委員會提出建議。並要求總統必須實施國家量子倡議計劃,以確定加速量子資訊科學和技術應用發展的10年計劃目標和優先事項。同時國家科學技術委員會應設立量子資訊科學委員會,其成員包括國家標準與技術研究所(NIST)和國家航空航天局(NASA)等部會人員,以規劃、指導未來推動計劃架構內容。

2018年8月,NSF提出一項為期5年1500萬美金的「量子協同設計的軟體定制體系架構計畫」(Software-Tailored Architecture for Quantum co-design (STAQ) project)以發展出實用的量子電腦。同年11月NSF也提出「實現量子飛躍:針對量子系統變革進展的量子構想孵化器」(Enabling Quantum Leap: Quantum Idea Incubator for Transformational Advances in Quantum Systems),從基礎科學,通訊/計算/建模,工程與設備作為三大主要投入補助方向。共補助18~20個計畫,每個計畫的補助經費最高為2600萬美元,計畫期程為3~5年。

2019年1月16日,美國能源部也宣稱將補助4500萬美元投入化學與材料研究以加快量子資訊科學(Quantum Information Science, QIS)的發展。計畫目的有二:一.設計和發現與量子資訊科學發展相關的新系統和材料;二.利用量子計算方法解決化學與材料研究過程中的問題。

日本文部科學省也於2018年3月30日發布了「光.量子飛躍旗艦計畫」(Q-LEAP),投入在三個量子科技主題:量子資訊、量子測量與感測器以及下世代雷射技術三大主題。每個主題下設2個旗艦項目和一個基礎研究項目,其中旗艦項目每年的補助金額為3~4億日元,基礎研究項目的補助金額則為每年2000萬~3000萬日元。

中國則是在十三五計畫、中國製造2025等中央推動的國家級規劃中,把量子科技納入重點研發方向,預計將投入大量資源在其中。而省市級的補助計畫如2018年3月由山東省發布的《山東省量子技術創新發展計畫(2018-2025年)》、2019年3月8日濟南市的《量子資訊產業發展規劃(2019-2022年)》也均獲得通過。可預期中國大陸從中央到地方的補助案也會愈來愈多。

三、歐盟量子科技計畫介紹--量子旗艦計畫

歐洲各國在量子科技的投入也不落人後,資源投入在量子科技的額度也隨之擴大增強。如英國在2018年4月9日,宣布投入2千萬英磅開發量子元件原型。經費來源主要來自產業策略挑戰基金(Industrial Strategy Challenge Fund),主要是針對應用在醫療、安全、智慧建築、運輸等的感測、成象、資訊傳輸技術。同年11月宣佈要投入2.35億英磅(約97億台幣)建立一個國家量子計算中心 (national quantum computing center),其投入額度遠超過9月時,英國宣佈要打造四所量子發展中心所投入8千萬英磅(約33億台幣)。這顯示從2019~2024年,英國將在建設量子科技中心所投入的金額達到3.15億英磅之鉅(約130億台幣)。

2016年5月17~18日在荷蘭阿姆斯特丹由歐盟委員會(EC)及Qutech中心合作舉辦的歐洲量子會議正式發布量子宣言報告(Quantum Manifesto A New Era Of Technology),(http://qurope.eu/manifesto)。會議上呼籲歐盟會員國及歐盟委員會推出10億歐元作為量子旗艦計畫的研發推動資金,並在2018年正式啟動該計畫。以應對全球所展開的第二次量子革命(quantum revolution)所將帶來的產業革命及商業機會。並維持歐洲在此領域的競爭力,並取得其在全球的前沿地位。歐盟的量子旗艦計畫目的有四:

  • (一)啟動具有競爭力的歐洲量子工業,使歐洲成為全球未來工業的領先者。
  • (二)擴大歐洲在量子研究的科學領導力及卓越水準。
  • (三)使歐洲成為對新創業務及量力科技投資具有吸引力及活力的地區。
  • (四)受益於量子科技的進步,將能為能源、健康、安全、環境等領域的重大挑戰帶來更好的解決方案。

宣言並建議歐盟成員國應該致力於下列工作,方能在未來的量子競賽中取得先機。

  • (一)支持增加與量子科技相關的科學活動。
  • (二)為量子科技創造一個有利於創新及商業的生態系統。
  • (三)推動整合產業界與學界互動到達新層次,使量子科技從實驗室走向產業。
  • (四)透過科學、工程與商業跨領域的重點教育,強化民眾對關鍵理念和能力的認知,培養歐洲新一代量子科技專業人才。
  • (五)在歐洲層次協調公共投資及量子科技策略。
  • (六)促使目前沒有重大量子科技研究計畫的會員國參與。

同時該宣言提出歐盟對量子科技發展所設定的重要里程碑。其中包含了通訊、感測、電腦及模擬器四大類應用的重要事件。分別提出了0~5年,5~10年及超過10年後的重大里程碑。其評估時程橫跨2015~2035,可以視為歐盟對量子科技研發時程及目標設定的規劃。(見表1)

表1 歐洲量子宣言的量子科技發展重要里程碑及目標設定

時間 推動技術之里程碑
通訊 模擬器 感測器 電腦
0--5年 A. 量子中繼器(quantum repeaters)核心技術
B. 安全的點對點量子鏈結(quantum link)
A. 電子在材料中運動模擬器
B. 量子模擬器和網絡的新式演算法
A. 適用利基應用的量子感測器(包括:應用於健康監測,地質調查,安防的重力和磁性感測器)
B. 更精準的原子鐘,以同步未來的智慧型網絡,如能源網。
A. 邏輯量子位元操作受到糾錯及拓撲保護
B. 量子電腦新演算法
C. 小型量子處理器執行技術相關的演算法
5--10年 C. 遠距量子網絡
D. 量子信用卡
C. 開發與設計新型複合材料
D. 量子磁性與電性通用模擬器
C. 針對交通、營建等大規模應用的量子感測器
D. 手持式量子導航設備
D. 用於解決化學和材料等科學問題的大於100量子位元的量子電腦
>10年 E. 具有加密和竊聽檢測功能的量子中繼器
F. 融合量子與傳統通訊技術,保衛歐洲網際網路安全
E. 量子動力學與化學反應機制模擬器,以支援藥物設計 E. 基於重力感測器的重力成像設備
F. 將量子感測器整合到消費者應用端,如行動設備等
E. 整合量子電路和低溫傳統控制硬體
F. 泛用型量子電腦計算能力超越傳統電腦
資料來源:量子宣言。

對這四類量子技術,量子宣言所設定的定義為:

  • (一)量子通訊—利用量子力學原理(如糾纏、疊加、干涉等效應)進行資訊傳輸的通訊方式,其技術涉及了量子密碼、量子傳輸等原理。
  • (二)量子模擬—利用量子力學原理模擬材料特性及化學反應,作為加速新材料開發及化學研究的新工具。
  • (三)量子感測—利用量子力學原理設計的新型感測元件及感測機制、提高感測精度及解析度。如開發非侵入式的生醫檢測器材或環境監測設備等。
  • (四)量子電腦—一種擁有可重復編寫程式、解決特定議題、具有強大計算力的新型計算機。

在提出量子宣言對外展示歐盟對投入量子科技的決心後,歐盟即加快推動量子技術旗艦計劃步伐,全面強化展開量子科技領域的研發投入,並發布《Supporting Quantum Technologies beyond H2020》,提出整合歐盟會員國的力量,製訂標準,建設實驗平台及基礎建設,打造生態系統,促使量子科技走出實驗室進入產業界,打造完善的教育、訓練體系培育量子工程師為未來的挑戰準備。歐盟於2018年10月29日啟動了量子旗艦計畫,透過Horizon2020計畫補助20項量子計畫,預計耗資達1.32億歐元(約47億台幣),總計畫期程為十年,預計將耗資10億歐元。第一期的通過計共20個項目,分為五大類主題:量子通訊、量子模擬、量子感測與計量、量子計算、基礎科學以及一項計畫管理辦公室(Qflag) (見表2)

表2 歐盟量子旗艦計畫項目

主題 計畫名稱 經費 時程 計畫目標 計畫主持人(機構)
量子通訊 CiViQ
連續變量量子通訊
9.974.006,25 1 € (約3.57億台幣) 2018/10 to 2021/9 計畫目的是整合量子密鑰分發技術(QKD, Quantum Key Distribution)到近代的通信網絡系統,以提高資料保護及通訊安全。
連續變量QKD (CV-QKD)是一種利用相干檢測直接測量電場振幅的協定,是目前相干光通訊廣泛應用方法。計畫將研發新型的QKD協議與理論,這些研究成果將有助於推動未來全球運行的量子網路。具成本效益及靈活性的連續變量量子密鑰分發技術,將有助於推動量子安全的新型產業。
Valerio Pruneri
(ICFO, 西班牙)
Quantum Internet Alliance
量子網路聯盟
10.406.113,5 € (約3.72億台幣) 2018/10 to 2021/9 打造多節點量子網路,使量子通訊可以在地球任意兩個地點上使用。一方面開發先進的量子處理器(quantum processor),連接3到四個節點,作為點對點或多節點網路的處理功能。另一方面,則是量子中繼器(quantum repeater)的開發,驗證中繼器網路長距離運作的原理,實現量子比特的長距離傳輸實驗,最終實現鏈結歐洲與全球。 Stephanie Wehner
(Technische Universiteit Delft, 荷蘭)
QRANGE
量子亂數產生
3.187.282,50 € (約1.14億台幣) 2018/10 開發三種量子亂數產生器原型,比現有元件更為便宜、快速及安全。研究亂數產生器的理論架構,設計有效的隨機性提取器以及研究全新的半獨立概念元件 (semi device-independent concepts 2 )。 Hugo Zbinden
(Universite de Geneve, 瑞士)
UNIQORN 9.979.905 €
(約3.57億台幣)
2018/10 to 2021/9 計畫目標為發展光子整合技術,開發適用於量子通訊的元件,可用於米級大小的電路板及毫米級的晶片上。開發出小型、廉價,功能強大和可靠的量子器件。 Hannes Hübel
(AIT Austrian Institute of Technology GmbH, 奧地利)
量子模擬 Qombs
冷原子所構成量子模擬平台
9.335.635 € (約3.34億台幣) 2018/10 to 2021/9 Qombs專案的目標是實現一個由超冷原子構成的量子模擬器平臺,用於設計新一代量子級聯鐳射器梳形頻譜。其特點是梳形模之間的非經典發射和糾纏,用於量子通信和訊號偵測。 Augusto Smerzi (Consiglio Nazionale delle Ricerche, 意大利)
PASQuanS
下世代量子模擬平台
9.257.515 € (約3.31億台幣) 2018/10 to 2021/9 開發下世代的量子模擬平台,性能(運算能力)超越現有最好的傳統電腦計算能力。可用於解決基礎科學、材料發展、量子化學及產業界所碰到的各類問題。目前已完成利用原子和離子所建構的數百量子位元的模擬平台,正朝向超過1000量子位元平台擴展,並實現可以編輯程式的能力。 Immanuel Bloch (Max-Planck-Gesellschaft zur Forderung der Wissenschaften eV, 德國)
量子感測與計量 IqClock
整合型量子鐘
10,092,468.75 € (約3.61億台幣) 2018/10 to 2021/9 利用量子技術開發超精準及符合成本效益的光學時鐘。可用於未來的導航、電信與網路同步等用途。 Florian Schreck (Universiteit van Amsterdam, 荷蘭)
MetaboliQs
分子水平檢測心臟代謝
6,667,801.25 € (約2.38億台幣) 2018/10 to 2021/9 MetaboliQs項目利用室溫金剛石量子動力學來實現安全的多模式心臟成像技術,這有助於臨床醫生診斷心血管疾病。
本計畫使用氮空缺(nv)-摻雜鑽石超極化磁共振影像,能夠提高極化效率,在室溫下攝取心臟器官代謝影像。
Christoph Nebel (Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV, 德國)
macQsimal
微型原子氣室量子元件
10,209,943.75 € (約3.65億台幣) 2018/10 to 2021/9 開發新型的原子蒸汽胞(atomic vapor cell)量子感測元件,計畫目的為推動感測元件微型化及量子技術實用化,開發的元件類型包含原子鐘、陀鏍儀、磁力計、可測量電磁輻射及氣體濃度的各式感測元件。預期可應用在不同的領域如自駕車、醫學影像等。 Jacques Haesler (CSEM Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique SA – Recherche et Developpement, 瑞士)
ASTERIQS
開發人工鑽石材料感測元件
9,747,888.75 € (約3.49億台幣) 2018/10 to 2021/9 利用氮空缺摻雜人造鑽石材料開發新型量子感測元件,可精確量測磁場、電場、溫度與壓力等物理量。計畫目標將開發:可量測奈米尺度的高度整合掃瞄鑽石磁力計,可應用於早期疾病診斷用的核磁共振實驗室晶片(lab-on-chip),生物學或機器人的磁場成像相機,以及無線通信管理的瞬時頻譜分析儀等。 Thierry Debuisschert (Thales SA, 法國)
量子計算 QpenSuperQ
100量子位元的量子電腦
10,334,392.50 € (約3.7億台幣) 2018/10 to 2021/9 建造100量子位元的量子電腦,該量子電腦的核心將採用高速電腦的積體電路技術建成,並提供可編程的介面供完整的軟硬體服務。最後機器將落戶在德國Jülich超級電腦中心為使用者提供服務。 Frank Wilhelm-Mauch
(Universität des Saarlandes, 德國)
AQTION
先進離子捕獲量子計算
9.587.252,50 € (約3.43億台幣) 2018/10 to 2021/9 操縱單電荷原子的量子電腦,利用單電荷原子運作原理驅動的量子電腦,每個帶電荷原子或離子均代表一個量子位元。該計畫將建造50量子位元的電腦。 Thomas Monz
(Universität Innsbruck, 奧地利)
基礎科學 2D.SIPC
可擴展積體光路2維量子材料與元件
2.976.812,50 € (約1.06億台幣) 2018/10 to 2021/9 計畫目的是透過2維材料開發全新的概念型量子元件。原子量級厚度的2維材料具有一般塊材所不具備的量子特性,能夠開發出全新的功能。將2維材料的量子光電元件整合到光子晶片中,並展示單光量子的全光學量子過程。這種電路的開發將是一種建構量子網絡 (quantum network) 的破壞性創新,實現量子網路 (quantum internet) 的基礎技術。 Dmitri Efetov
(ICFO,西班牙)
S2QUIP
可擴展2維量子積體光子學
2.999.298,75 € (約1.07億台幣) 2018/10 to 2021/9 發展量子積體光子電路,提供使用者量子資訊載體,可透過量子通訊通道傳遞與他人共享。本計畫利用CMOS兼容奈米光子電路集成二維半導體材料(2DSM),開發具有成本效益的可擴展量子光子混合微系統。2DSM材料因具備原子級平坦的性質和固有的物理性質,使其相較傳統半導體材料具有非凡的優勢。最近用2DSM證明了可見波長的單光子生成,為S2QUIP以創紀錄的速率產生糾纏光子態鋪平了道路,這將解開全新的量子科技。 Klaus Jöns
(Kungliga Tekniska Hoegskolan, 瑞典)
QMiCS
量子微波通訊與感測
2.999.595 € (約1.07億台幣) 2018/10 to 2021/9 設立數米級距離的量子微波局域網以實現量子通訊協定。在兩個超導量子節點實現遠距傳送。這種方法不需要採用易損耗的頻率轉換技術,因此適用於分佈式量子計算。同時也對實現雷達式微波量子感測技術邁前一步。本計畫成果將是實現微波單光子感測器的重要里程碑。 Frank Deppe
(Bayerische Akademie der Wissenschaften, 德國)
SQUARE
可擴展稀土離子量子計算節點
2.990.277,50 € (約1.07億台幣) 2018/10 to 2021/9 建立一個可供量子計算、網絡、通訊測試的平台。原始構想是以稀土離子團作為量子位元的基本建構模組,利用固體中的高密度稀土離子團來設計量子電腦。並藉此展示多功能的量子處理器節點所需的基本元素,以此發展出可擴充的元件。 David Hunger
(Karlsruher Institut fuer Technologie, 德國)
PhoG
亞泊松光子槍的相干擴散光子學
2.761.866,25 € (約9890萬台幣) 2018/10 to 2021/9 計畫目標是要開發結構緊湊、通用、且具決定性的量子光源。這種基於整合波導網絡原理的光源,具有一定的工程損耗。可應用在實驗計量量測以及其他的量子技術任務,如利用 phogs來展現糾纏增強成像技術以及改善原子鐘的頻率穩定性等。 Natalia Korolkova
(The University Court of the University of St Andrews, 英國)
PhoQuS
光子的量子模擬
2.999.757,50 € (約1.07億台幣) 2018/10 to 2021/9 計畫目的為研究光子的量子流體原理及行為,同時發展新的量子模擬平台。可用於模擬非線性光學的光子系統、模擬分析光子—光子相互作用。主要目的是能夠瞭解光子流體的超級流體及量子湍流狀態,從而能夠實現從凝聚態到天體物理等不同性質原理的模擬研究。 Alberto Bramati
(Sorbonne Universite, 法國)
MicroQC
微波驅動量子捕獲量子計算
2.363.343,75 € (約8463萬台幣) 2018/10 to 2021/9 計畫目標為打造一個可以擴展的微波驅動離子阱量子電腦系統,在某些計算工作將超越現有最好的傳統電腦。
本計畫利用快速且容錯微波二量子位元及多量子位元閘來設計這種以微波控制的微加工離子阱可擴充量子電腦。
Nikolay Vitanov
(Foundation for Theoretical and Computational Physics and Astrophysics, 保加利亞)
CSA QFLAG
計畫辦公室
3.478.996,25 € (約1.24億台幣) 2018/10 to~ 計畫管理辦公室,主要的工作包含:管理、協調及監控各團隊工作進度及計畫工作,並推動創新、教育、培訓等工作以提高歐洲對量子科技的認知。 Markus Wilkens (VDI Technologiezentrum GmbH, 德國)
資料來源:本研究整理。

歐盟量子旗艦計畫涵蓋量子科技發展的諸多方向,從新型元件、量子電腦與量子計算、結合量子計算方法進行科學探索、通訊應用與模擬等均納入其整體計畫架構中。歐盟此次的量子旗艦計畫所收到的140件計畫申請書,通過20項為期三年的期程的計畫項目(見表2),計畫通過的申請機構偏佈歐洲地區,以原西歐國家居多,其中以德國過過最多計畫數,唯英國雖處於脫歐程序中,但仍有一項計畫獲得補助。這些計畫的通過與資源投入將可預期對歐盟在量子科技的突破形成最大的助力,有助形塑打造歐盟所期望的量子霸權。歐盟擁有大量的研究人力分佈於歐洲各國,傳統上量子力學起源於歐洲大陸,許多知名的學者與學派都是源自於此地,如知名的波爾、薛丁格、狄拉克等以及哥本哈根學派等,歷經數代人的努力奠基今天量子力學發展根基。目前歐盟決心啟動第二次量子革命,取得技術的突破的機率應該很高,相信這類應用量子力學原理的新型元件及量子計算方法將會帶來新一波的破壞性創新,唯成功與否,應視後續研發成果商業化推動措施順利與否,能否透過適當的政策或行動方案讓這些技術從實驗室轉移到市場而定。歐盟期待透過量子旗艦計畫的研發成果創造出下一代的顛覆性技術,從而使歐洲能夠成為全球知識經濟的產業與技術領先者。

四、結論

美國國家科學院於2018年底所發布的量子計算報告《量子計算:進展與前景》,說明量子計算目前所面臨的技術困難,包含量子位元受到的電路噪音干擾、量子糾錯技術不成熟、量子位元錯誤率高、欠缺量子計算所需之軟體及數據載入方法等配套措施,都將拖慢量子計算及量子電腦的發展。因此近期內量子計算及量子電腦仍處於技術探索階段,短期內具備普適應用價值的普及化商品仍然難以期待。量子科技的發展對未來產生的影響各家說法紛紜,譬如就有資安專家認為因為量子電腦強大的計算能力,將會輕易破解目前盛行的公鑰加密法造成資安風暴;知名產業顧問公司Gartner所推出的2019年十大科技趨勢,認為製藥、金融、汽車、軍事、研究機構等產學研界將是量子計算突破的最大收益者,但是這將不是短期即能發生的事;也有產學研界的人士認為量子科技會帶來比目前人們所熟知的半導體電子元件及機電設備更為節能、微型、輕薄、高效的突破。可以想像首先取得量子科技突破的國家將會對該國的經濟與安全帶來優勢。因此歐美、中國、日本、韓國等均投入大量的資金在量子科技的開發上,以免錯失這可能帶來的科技突破轉機。臺灣科技部也在2018年推出量子專題計畫,以強化我國未來的量子科技能量及自主性,避免關鍵技術完全被國外競爭對手所掌握。唯量子科技發展迅速,各國學研機構投入眾多,研究課題類型也是五花八門,花樣百出。因此透過先進國家所推動的大型主題式研究計畫,有助於瞭解目前該領域的重要發展方向。所蒐集的資訊有助於我國科技主管部門,瞭解國外發展動向,在推動我國量子科技發展方向有一定的幫助。

註解

註1:1.000,00 €是歐元標示法,意為一千歐元。

註2:The semi-device-independent approach provides a framework for prepare-and-measure quantum protocols using devices whose behavior must not be characterized nor trusted, except for a single assumption on the dimension of the Hilbert space characterizing the quantum carriers.-- https://quantum-journal.org/papers/q-2017-11-18-33/

參考文獻
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延伸閱讀