財經中心/廖珪如報導
▲中國墨子號點燃全球量子研究動能。(示意圖/資料照)
輝達(NVIDIA)在今年的 GTC 大會首設「量子日」(Quantum Day),再度點燃全球對量子科技的熱情。雖然量子運算早已開始,但是這波量子運算熱潮的起點,你絕對沒想到是2016年中國發射了全球首顆量子衛星「墨子號」,震撼科技界。「怎麼可以輸給中國」,由於量子屬性雖然能加速運算,但量子一受干擾或脫離低溫就會崩潰。墨子號的發射讓全球傻眼,馬上瘋狂加大對量子運算研究,從太空傳輸的量子密碼,到如今席捲全球的量子競賽,墨子號為科技界投下震撼彈,更不排除後來美國科技禁令因他而起。
量子革命的起點
2016年8月墨子號於酒泉衛星發射中心搭載長征二號丁運載火箭發射升空,成為全球第一顆設計用於進行量子科學實驗的衛星。2017年6月,墨子號首先成功實現兩個量子纏結光子被分發到相距超過1200公里的距離後,仍可繼續保持其量子纏結的狀態,同年12月,它更聯手奧地利科學院,完成7600公里的洲際傳輸,創下歷史紀錄,到2021年,墨子號傳輸速率提升至每秒47.8千位元,支撐京滬2000公里量子通訊幹線,為中國金融與政府部門提供安全通訊。這顆耗資約1億美元的衛星,背後是中國150億美元的量子研發投入,讓世界看見中國的科技「肌肉」。
從通訊到運算
墨子號的成功像一記警鐘,喚醒全球科技強國。美國國家標準技術研究院(NIST)隨即在 2018年加速後量子加密標準制定,2024年正式上線,應對量子運算的潛在威脅。歐盟2018年啟動10億歐元的「量子旗艦計畫」,荷蘭於2023年建成首個量子網路,計畫2027年發射「Eagle-1」衛星。
量子運算的戰場同樣火熱。雖然IBM早在2016年推出雲端量子電腦,Google在2019年宣稱「量子霸權」,但墨子號後,中國2019年亮相「九章」,2025年「祖沖之三號」達到105量子位元,讓競爭白熱化。輝達本次「量子日」攜手IonQ和Rigetti,展示CUDA-Q平台如何加速量子應用,市場預估量子運算規模將從2025年13億美元衝向2027年86億美元,顯示這場變革已全面啟動。
制裁下的隱憂
墨子號的耀眼成就刺激美國採取對策,2019年將華為列入實體清單,2020年擴及中芯國際,2024年進一步限制 AI 晶片出口。這波制裁意在拖慢中國量子腳步,但效果有限。中芯國際已於2024年量產7奈米晶片,足以支撐基礎量子運算,而墨子號的光學技術更未受晶片掣肘。
然而,制裁的副作用正在浮現。美國參議院報告顯示,禁運技術仍透過走私流入中國,微軟和亞馬遜警告,若限制過嚴,盟友可能轉向中國採購半導體。從墨子號點燃的量子熱潮,到如今制裁下的博弈,這場科技變革的腳步或許放緩,卻難以停下。
由於量子研究需要高人力、財力,且要集國家資源於一處(中國為極權國家,150億美元),美歐的量子發展雖無法複製墨子號的太空壯舉,但現已交出亮眼成績單。美國IonQ於2025年為空軍打造小型量子網路,實現數公里穩定傳輸,Google 的「Sycamore」則持續推進量子運算邊界。歐洲荷蘭的量子網路已連結三地,德國企業Q.ANT更在2025年推出商用量子感測器,應用於醫療與地質勘探。這些進展雖非國家主導的集中突破,卻憑藉企業創新與區域合作,為量子科技注入多元動力。