量子運算革命即將起飛？谷歌執行長預測五至十年內實用化

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科技產業資訊室(iKnow) - 黃松勳發表於 2025年2月14日

圖、量子運算革命即將起飛？谷歌執行長預測五至十年內實用化

在全球科技巨擘加速投入量子運算研發之際，Google執行長Sundar Pichai於杜拜世界政府峰會說明：實用型量子電腦有望在五至十年內問世。這位同時掌管Alphabet的科技領袖將當前量子運算的發展階段比喻為2010年代初期的人工智慧，他表示：「量子時刻讓我想起了當年我們在Google Brain上工作時，AI的早期進展。」這一比喻引發業界對量子科技即將迎來爆發性發展的期待，猶如我們今日所見的AI革命。

量子電腦憑藉其獨特的運算原理，已吸引了全球數十億美元的政府和企業資金投入。與傳統電腦使用二進位資料處理（0或1）不同，量子電腦利用量子位原(qubits)可同時表示多種機率狀態，理論上能夠執行複雜得多的運算。這種革命性技術有望在材料科學、氣候模擬和藥物研發等領域帶來突破，同時也對當今的加密方法構成潛在挑戰。然而，儘管投資龐大且潛力無限，量子電腦目前仍主要侷限在研究實驗室中。

Pichai特別提到Google量子研究的一項重大里程碑：使用先進的Willow量子晶片，公司團隊在短短五分鐘內解決了一個複雜問題，而按照他的說法，若使用傳統超級電腦，將需要比宇宙存在時間更長的時間才能完成。這項突破涉及模擬量子態，這正是傳統電腦最為棘手，而量子電腦卻特別擅長的領域。「量子領域的進展令人切實感到興奮，」Pichai如此表示。

然而，將實驗室的突破轉化為商業應用仍面臨重大挑戰。目前的量子系統極為脆弱，需要極端環境（如接近絕對零度的溫度）才能運作。錯誤率高，研究人員仍在努力改進錯誤修正技術以提高運算可靠性。各國政府和企業都押注於克服這些障礙將帶來重大進步，美國透過《國家量子倡議法案》投入數十億美元，中國則建立了大型量子研究中心並發射衛星進行量子通訊實驗。

關於量子電腦實用化的時間表，業界專家意見不一。NVIDIA執行長黃仁勳今年年初就表示，「真正實用」的量子電腦可能還需要數十年時間，他認為「如果說15年內有非常實用的量子電腦，那可能太早了；如果說30年，那可能又太晚。20年是比較合理的估計。」這一評論曾導致一些量子技術公司股價下跌。

相較之下，微軟共同創辦人比爾・蓋茲持更樂觀態度，他認為實用型量子電腦可能在三到五年內出現。「黃仁勳可能是錯的，」蓋茲表示，「未來三到五年內，某項技術可能會獲得足夠的邏輯量子比特來解決一些非常棘手的問題。微軟也是該領域的競爭者。」與此同時，Google量子運算部門主管Hartmut Neven預測，在未來五年內我們將看到只有量子電腦才能實現的實際應用，特別是在材料科學、醫藥和能源領域。

深科技投資者、Playground Global合夥人Peter Barrett在《MIT技術評論》中表示，量子技術正以超乎預期的速度趨近實用化。他引用Google新型Willow晶片和PsiQuantum與Boehringer Ingelheim(醫療保健藥品企業)合作的最新進展指出：「這些進步讓我相信，實用型量子運算是不可避免的，而且日益臨近。」

大型科技公司如Google、IBM和微軟，以及數十家新創公司，如QuEra、IonQ和Quantinuum，正競相改進量子硬體，同時也專注於提供基於雲端的早期量子處理器使用。Google最近開發的105量子位元Willow處理器展示了解決複雜問題的能力，用不到五分鐘完成的任務，據估計使用當今最快的超級電腦需要數十億年。

儘管面臨重重挑戰，全球對量子運算的投資熱情不減。隨著研究的深入，科學家們正逐步克服量子系統的脆弱性、降低錯誤率，並優化量子算法。這些努力有望在不久的將來帶來實質性的突破，為人類解決一些最複雜的科學和工程問題開闢新途徑。

根據Pichai的觀點，雖然實用型量子電腦尚需五至十年才能實現，但當前的研究進展令人鼓舞。正如人工智慧經歷了數十年的發展後終於迎來爆發性增長，量子運算技術也可能正處於類似的臨界點。隨著技術的成熟和應用場景的拓展，量子運算終將走出實驗室，為人類社會帶來前所未有的運算能力和解決問題的新途徑。

在這場由全球頂尖科技公司和研究機構共同參與的競賽中，誰能首先實現真正實用的量子電腦仍是未知數。然而，隨著技術不斷進步和投資持續增加，量子時代的到來似乎已是不可阻擋的趨勢。正如Pichai所言，我們正目睹量子運算領域來到令人興奮的進展，這或將成為繼人工智慧之後的下一波技術革命。(1592字；圖1)

參考資料：
Practical Quantum Computing Five to Ten Years Away: Google CEO. The Quantum Insider. 2025/02/13.
Google CEO says 'useful' quantum computers coming in 5-10 years. NewsBytes. 2025/02/13.
Google Predicts Quantum Computing Applications Within Five Years. IOT World Today. 2025/02/09.

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