微軟警告：中國量子電腦快超車！美政府急追趕

在科技競賽的浪潮中，量子計算正成為下一個兵家必爭之地。微軟總裁布拉德·史密斯（Brad Smith）近期發出警示，敦促美國政府加速在量子電腦領域的投入，以避免被中國超越，這不僅關乎經濟競爭力，更牽動國家安全的神經。這場量子競賽，遠不止是技術的較量，更是未來影響力與主導權的爭奪戰。

量子之躍：為何如此重要？

傳統電腦以位元（bit）處理資訊，只有0或1兩種狀態。量子電腦則運用量子位元（qubit），藉由量子疊加和量子糾纏等特性，能同時處理多種可能性，運算能力呈現指數級增長。這意味著，量子電腦未來有望解決目前超級電腦也束手無策的複雜問題。想像一下，新藥研發週期大幅縮短、金融市場分析更精準、材料科學迎來突破、甚至是現有的加密技術被輕易破解，這些都可能隨著量子計算的成熟而成為現實。美國國家安全局（NSA）的官員曾指出，如果量子電腦能夠破解現有加密技術，銀行交易隱私將不復存在，甚至可能洩漏美國核武系統的機密，這充分顯示量子計算在國家安全層面的重要性。

中美量子競賽：殊途同歸？

量子技術的重要性已是全球共識，主要國家紛紛投入巨資進行研發。美國和中國是這場競賽中的兩大主要玩家，但採取的策略卻不盡相同。

美國的策略：美國主要依靠科技巨頭（如Google、IBM、微軟）和新創公司的投資，由創投推動創新，強調去中心化和競爭，這種模式在量子位元開發和糾錯技術方面取得顯著進展。例如，Google已開發出能夠修正部分量子計算錯誤的晶片。同時，美國政府透過《國家量子倡議法案》（National Quantum Initiative Act, NQIA）提供資金支持，並鼓勵學術界、產業和政府機構合作，旨在培育人才、提供基礎設施、維護國家安全及促進國際合作。然而，美國的研究人員面臨行政負擔較重的挑戰，這也限制了產業界的參與。

中國的策略：中國則採取集中協調的國家主導模式，政府和國家實體在研究和投資中扮演關鍵角色，例如中國國家自然科學基金會。儘管阿里巴巴、百度等企業也有參與，但其貢獻通常與政府目標一致。中國在量子通訊領域表現突出，並在安全衛星網路方面取得成就。此外，中國在量子計算硬體方面也取得進展，例如本源量子發布的「本源悟空」量子電腦，並在專利數量上有所突破。中國政府計劃在未來十年內投入數十億美元用於量子技術的研究與開發，以提升自身科技實力，減少對西方技術的依賴，並吸引全球頂尖人才。中國科學院推出的176量子位元量子電腦「祖沖之」已向全球用戶開放實驗，而中國科學技術大學研製的光子技術量子電腦「九章」則應用於AI應用程式，速度超越全球最強大的超級電腦。

微軟的角色與呼籲

微軟在量子計算領域深耕多年，並取得了重要進展。今年2月，微軟發布了首款拓撲量子處理器Majorana 1，該晶片採用拓撲量子位元，有望提供更高的穩定性和可擴展性，這與業界主流的超導量子位元技術路線不同。微軟認為，拓撲量子位元由於其拓撲性質的保護，天生具有更高的穩定性，能減少錯誤校正的需求。雖然Majorana 1目前仍處於基礎物理研究階段，但微軟計劃逐步擴展至百萬量子位元，並最終透過Azure Quantum雲端服務提供給開發者使用，預計最快在2030年前實現商業化。

微軟總裁史密斯強調，美國不能承受在量子電腦領域落後於中國的後果，這將危及美國的經濟競爭力及國家安全。他呼籲美國政府採取多項措施來加速量子研究的發展，包括：

增加對量子研究的資金投入。
重新啟動並更新《國家量子倡議法案》。
擴大國防高級研究計劃局（DARPA）的量子電腦測試計劃。
加快具有量子專業博士學位人士的移民程序，以擴大專業人才管道。
增加政府對量子相關電腦零件的採購，以建立美國本土供應鏈。

史密斯的呼籲反映了大型科技公司對量子計算領域日益增長的關注，他們正在尋找可比擬人工智慧的下一波顛覆性技術。

前景與挑戰

量子計算的發展前景廣闊，有望在多個領域帶來革命性的變革。然而，量子電腦的實用化仍面臨諸多挑戰，其中最關鍵的是量子位元的穩定性和錯誤修正問題。量子位元對環境干擾極為敏感，容易產生錯誤，這使得大規模、容錯的量子計算變得異常困難。儘管Google、IBM、微軟等公司在量子糾錯技術方面取得進展，但要實現完全零錯誤仍有很長的路要走。

此外，量子電腦目前體積龐大且維護成本高昂，短期內預計將主要透過雲端服務提供運算能力，與傳統電腦結合使用。人才短缺也是量子計算發展面臨的一大挑戰，需要具備深厚物理、數學和軟體工程知識的跨領域人才。

儘管存在挑戰，全球對量子技術的投入不斷增加。各國政府和企業紛紛建立合作夥伴關係，推動技術創新和應用發展。雖然對於實用型量子電腦何時會大規模出現的時間表存在不同看法（從幾年到十幾年甚至更長），但可以肯定的是，量子計算正從實驗室走向實際應用，並將深刻影響未來的科技、經濟乃至全球格局。微軟的呼籲，正是這場全球量子競賽白熱化的縮影，提醒著各方在這場關乎未來霸權的賽事中，絲毫不能鬆懈。