結論先講
量子電腦利用量子力學的原理，擁有超高運算能力，能解決用傳統電腦還解決不了的難題。不少專家預測，最快2030年，就可能迎來量子科技新世代。最近Google、微軟都發表量子晶片、中國也發表量子電腦，台灣先進的半導體技術，未來也很有機會在量子科技新時代嶄露頭角。
運算效率提升 量子電腦可以做什麼？
藥物快速研發，迅速幫疾病找到解方；天氣精準預測，預防災害；交通順暢疏運，不塞車；這些安全便捷的生活人人期待，但現況卻不甚理想。不過，隨著日漸成熟的量子科技，可能一一實現。
2024年，中研院成功自製5位元超導全系統量子電腦，跟上量子科技的新發展。
中研院物理所特聘研究員陳啟東說明，量子晶片的製作，可以讓人們實際操作這些位元。
量子位元–是量子電腦計算的基本單位，它和現今古典電腦的位元很不一樣。
成功大學前沿量子科技研究中心主任陳岳男解釋，古典的位元就是0或1；而量子位元可以處在0跟1的疊加態，也就是可以同時是0又是1的狀態。
同時是0或是1的疊加態，就像硬幣轉動時，硬幣可被視為同時處於正面或反面。這意味著，量子位元能在同時進行近乎無限多重路徑運算，提高效率。
國家高速網路與計算中心主任張朝亮表示，量子電腦可以做非常快速的計算，同時它得到的答案不會只有0和1，是包含了非常多，一次就做出非常多樣態的計算。
台灣大學物理系教授張慶瑞舉例，有點像小時候在抓蟋蟀，只要水一灌進去，牠就跑出來。這有點像量子位元在搜尋的方式–同時搜尋所有的路徑。
要實現量子電腦的功能，得建構量子資訊網際網路互傳資訊，而糾纏光子扮演關鍵角色。成功大學工程科學系教授李哲明師生例行性調整光學元件，讓糾纏光子達到最佳狀態。（圖／獨立特派員）
量子電腦萬事通？ 專家說明關鍵用途！
量子神奇的疊加態和糾纏態，為什麼可以讓量子電腦有超強運算能力呢？
台灣大學物理系教授張慶瑞說明，就像在迷宮裡面，如果能夠站在高一點的地方，就會看到迷宮所有的路線，基本上就不會迷路了。
那麼，量子電腦是否像魔法，能秒解所有問題呢？
成功大學前沿量子科技研究中心主任陳岳男坦言，量子電腦在處理某些問題會比較快，但如果是要看YouTube、玩遊戲，它不會比較快。
台灣大學IBM量子電腦中心主任管希聖解釋，某些特殊的問題是古典電腦沒有辦法處理的，就可以用量子電腦來做；一般事務的處理，還是使用古典電腦。
量子電腦的任務，是快速為超複雜問題找到最佳化解方。
管希聖主任進一步舉例說明，像是處理物流工作–有這麼多車子在跑，這麼多地方要送，要怎麼安排才是最佳化的流程。新藥開發–如果用計算就能夠預測效果，可以省下很多錢。
為了讓台灣在全球科技產業中占要角，量子科技也有Team Taiwan。2022年，台灣成立量子國家隊，投入80億元經費來建立量子科技產業鏈。2024年，中央研究院南部院區啟用，選定量子科技為關鍵議題研究中心領域。
成功大學這間研究室的白色大圓柱裡面，是量子元件觀測低溫設備。研究員藉著輸入程式碼，透過周圍微波儀器，來觀測量子元件。（圖／獨立特派員）
即將迎來量子科技浪潮 台灣準備好了嗎？
量子位元，目前在運算上有個大弱點，就是使用越多的位元來運算，錯誤率就越高。
成大前沿量子科技研究中心主任陳岳男直言，量子電腦其實還不穩定，目前的位元數也不會太多。
因此，即使各界陸續研發出量子電腦，但都尚未實際應用。問題癥結點之一，就是目前能掌控的位元數不夠多。
眼前，誰能解決這難題，就能掌握量子科技。而Google的正面迎戰，帶來革命性進展。2024年歲末，Google發表量子晶片Willow，逆勢突破，它運算時，隨著位元數增加，錯誤率反而降低。
台灣大學物理系教授張慶瑞認為，量子科技在100年前出現，按照歷史經驗，現在發生量子科技革命，是恰如其分、剛剛開始。未來三、五十年，是量子科技產生最重大變化的時間點。
量子電腦時代何時來臨，沒人說得準，但在各界努力下，曙光似乎已經不遠。台灣，我們準備好了嗎？
林哲弘/編輯