微軟警告：中國量子電腦快超車！美國急追趕

量子運算已成為全球科技競爭的新戰場，微軟總裁史密斯公開呼籲美國政府應加強對量子電腦發展的投入，以免在與中國的競爭中落後，這凸顯了這項前沿技術在全球格局中的關鍵地位。量子電腦利用「量子位元」進行運算，與傳統電腦的「位元」不同，量子位元可以同時處於0和1之間的機率狀態，這使得量子電腦在處理某些極端複雜的問題時具有無與倫比的速度和能力。潛在應用領域廣泛，從藥物開發、材料科學到金融分析和人工智慧，都可能因量子運算而產生顛覆性變革。然而，量子電腦的發展不僅關乎科技進步，更觸及國家經濟競爭力與國家安全的核心。

量子競賽：美中態勢分析

目前，美國在量子計算的硬體開發和演算法複雜性方面仍佔據領先地位。像Google、IBM和IonQ等美國企業開發的量子電腦，其量子位元數量顯著多於中國目前的紀錄。例如，Google聲稱其「柳木」（Willow）量子晶片在極短時間內完成了一項連當今最先進超級電腦都需耗費天文數字時間才能完成的計算，展現了量子計算的巨大潛力。IBM也預計到2027年，量子電腦在特定任務上將超越傳統電腦。

儘管美國在量子計算硬體方面具有優勢，但中國在量子科技領域的投入力度不容小覷。根據麥肯錫公司2022年的報告，中國政府對量子技術的公共資金投入高達153億美元，是美國政府投資的八倍、歐盟各成員國投資總額的兩倍。中國將量子技術列入「十四五」規劃中的重要攻關領域，並設立國家級實驗室和重要專案，展現其迎頭趕上的決心。在量子通訊領域，中國已處於全球領先地位。

美中兩國在推動量子技術發展上採取了不同的模式。美國主要依靠科技巨頭如Google、IBM、微軟以及創投支持的新創公司，透過市場競爭和創新來推動發展。中國則採取更為集中的國家主導模式，政府和國家實體在資金投入和研究方向上扮演關鍵角色，儘管也有私營企業參與，但其貢獻通常與政府目標一致。這種集中模式可能加速成果產出，但也存在因戰略僵化而扼殺創新的風險。

微軟的呼籲與美國的應對

微軟總裁史密斯在公開文章中表達了對美國可能在量子競賽中落後於中國的擔憂。他強調，儘管大多數人認為美國仍領先，但不能排除中國已迎頭趕上或可能出現戰略意外。史密斯認為，如果美國在量子領域失利，將危及其經濟競爭力和國家安全，後果不堪設想。

為此，史密斯對美國政府提出了多項建議：

增加對量子研究的資金投入。
更新並擴展《國家量子倡議法》（National Quantum Initiative Act），該法案於2018年簽署，旨在加速量子技術發展，提升美國地位。
擴大國防高等研究計劃署（DARPA）現有的量子電腦測試計畫。
擴大培養具備數學與科學技能的量子技術專業人才管道。
加速擁有量子專業博士學位人士的移民流程。
增加政府對量子相關電腦零件的採購，以建立美國本土的量子供應鏈。

美國政府近年來也意識到量子科技的重要性，並已採取一些措施。例如，在川普總統任內通過了《國家量子倡議法案》，拜登政府也推動了旨在保持美國在量子資訊科學領域領先地位的政策。 2025年1月生效的一項新規則，禁止美國個人和公司在中國投資開發包括量子技術在內的一系列先進技術，這顯示了美國限制中國在關鍵技術領域發展的意圖。同時，美國國家標準暨技術研究院（NIST）正致力於開發和標準化「後量子密碼」（PQC），以應對未來量子電腦破解現有加密技術帶來的網路安全威脅。美國商會也發布報告，呼籲美國政府加速國家量子戰略，強調商業化進程、防範網路威脅、擴展國際合作、增加研發投資、強化供應鏈韌性及建構人才庫的重要性。

量子技術的挑戰與未來展望

儘管量子計算前景廣闊，但目前仍面臨技術挑戰。其中最大的挑戰之一是量子位元的穩定性和錯誤糾正技術。量子位元極不穩定，容易受到環境干擾而失去量子狀態，導致計算錯誤。近年來，糾錯技術已取得進展，但要實現大規模、穩定的量子計算仍需克服許多難關。微軟今年2月發表的Majorana 1量子晶片，聲稱基於一種全新物質形態研發，錯誤率較低，並有望在未來單一晶片上容納大量量子位元，這顯示了業界在解決穩定性問題上的努力。

專家普遍認為，實用型量子電腦的問世時間仍有不同看法。微軟共同創辦人比爾·蓋茲較為樂觀，認為可能在3-5年內出現。而NVIDIA CEO黃仁勳則較為保守，預計需要15-30年。然而，無論時間長短，量子計算一旦成熟，將對全球科技和產業格局產生深遠影響。除了前述的應用領域外，量子計算還可能在人工智慧領域發揮作用，透過混合演算法提升AI模型的效率和能力。同時，量子技術的發展也引發了對網路安全的擔憂，未來大型量子電腦可能破解現有的加密標準，因此發展後量子密碼成為當務之急。

總體而言，量子科技的競爭已經展開，美中兩國都在加大投入，試圖掌握這項未來技術的主導權。微軟的呼籲反映了科技界對此競爭的關注和緊迫感，也促使美國政府重新審視並加強其在量子領域的戰略和投入。國際合作與資源共享對於應對共同挑戰、推動量子技術整體發展至關重要，但在地緣政治緊張的背景下，這場量子競賽的走向將對未來的科技、經濟和安全格局產生深遠影響。