2025年量子運算產業展望：從實驗室邁向商業應用的關鍵年
科技產業資訊室(iKnow) - 黃松勳 發表於 2025年1月3日
圖、2025年量子運算產業展望：從實驗室邁向商業應用的關鍵年
在2024年末，全球量子運算產業展現出顯著的突破與轉變。從Google的量子糾錯(QEC)成就到Oxford Ionics在量子位元性能上創下世界紀錄，這些里程碑不僅證實了建造強大且精確的量子電腦的可能性，更預示著2025年將成為量子運算從實驗室走向實際應用的關鍵轉折點。產業界對量子運算的興趣快速成長，Google推出新的Willow量子晶片後，市值在短短數小時內增加超過1,000億美元，凸顯投資者與企業對量子運算潛力的高度期待。
隨著量子運算技術逐漸成熟，產業重心已從基礎研發轉向擴大規模與提升性能。專家預測，2025年將見證量子電腦首次離開實驗室，進入真實企業的網路和數據中心。這個轉變不僅考驗著量子運算公司的實力，更標誌著該技術已準備好面對現實世界的挑戰。值得注意的是，使用量子電腦將不再需要深入理解量子物理，就如同現今的智慧型手機使用者不需要了解其內部運作原理一樣。
在技術發展方面，量子糾錯(QEC)將成為2025年的核心焦點。全球政府、投資者和量子運算公司都認同即時錯誤校正的必要性，並積極投入相關發展。近三分之二的量子硬體公司已在積極實施或優先考慮QEC，許多組織更建立了專門的內部計劃或研究團隊。這個趨勢表明，產業已經意識到，突破現有的雜訊中級規模量子(NISQ)時代限制，需要可靠的錯誤校正機制。
量子運算與人工智慧的結合將在2025年迎來重要突破。隨著AI應用的計算需求與能源消耗不斷攀升，量子運算被視為解決這些挑戰的關鍵工具。專家預測，結合量子運算技術的企業將能在提升AI效能的同時，大幅降低能源消耗。這種協同效應不僅能夠優化現有的AI模型，更可能催生全新的運算範式。
基於鑽石的量子技術預計在2025年獲得更多關注。這項技術的主要優勢在於能夠在室溫下運作，無需複雜的冷卻系統，有助於開發更小型、可攜式的量子設備。專家預測，鑽石量子感測器將進入製造業，應用於國防、航太、汽車、採礦和醫療等領域，特別是在無關GPS定位導航、地球物理勘測和醫學影像等方面。
在商業應用層面，量子優化被視為2025年最具潛力的應用場景。專家預計，量子退火技術將在現實應用中展現優勢，特別是在解決複雜的優化問題上。這項技術預計將幫助企業在競爭激烈的市場中保持領先地位，特別是在金融、物流和製藥等領域。同時，量子機器學習(QML)也將從理論研究轉向實踐應用，尤其是在傳統AI面臨數據複雜性或稀缺性挑戰的領域。
基礎設施方面，2025年將看到更多企業投資建置內部量子運算系統，特別是在高性能計算(HPC)環境中。這種趨勢反映了組織對加強國家安全和競爭優勢的重視。同時，雲端量子服務也將持續擴張，為更多企業提供便捷的量子運算資源。這種雙軌發展預計將加速量子技術的商業化進程。
國際標準化將在2025年扮演更重要的角色。隨著無雜訊時代的來臨，管理大規模量子系統的複雜性和確保公平獲取這項強大技術的挑戰將更加突出。基於共識的國際標準將有助於建立跨境合作的基礎，確保所有國家都能從量子革命中受益。
人才市場方面，預計將出現新的職業機會。正如ChatGPT催生了提示工程師，量子優化工程師預計將成為2025年的新興職業。這類專家能夠將複雜的現實問題轉換為量子系統可處理的格式，代表著量子運算領域中的新興專業方向。
產業合作將在2025年進一步深化。預計將看到更多AI公司與量子公司的合併或協作，加速商業化與應用採用。量子平台的出現將實現傳統計算、AI和量子資源的無縫整合，為解決前所未有的複雜問題鋪平道路。
2025年將是量子運算產業從實驗走向實用的關鍵一年。混合量子系統的整合、錯誤校正的進展、與AI的協同效應，以及商業應用的擴展，都將推動量子技術邁向實用化里程碑。產業的重點不再是證明技術可行性，而是如何將這項革命性技術轉化為實際的商業價值。在這個轉折點上，量子運算很可能迎來如同ChatGPT般的爆發性成長，為人類的運算能力開啟全新紀元。(1496字；圖1)
參考資料：
2025 Expert Quantum Predictions — Quantum Computing. The Quantum Insider. 2024/12/31.
Quantum computing in 2025: risk and reward. BI Foresight. 2024/12/13.
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