DARPA啟動「量子基準測試計畫」,力拚2033年實現實用型容錯量子電腦

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科技產業資訊室(iKnow) - 黃松勳發表於 2025年4月16日

圖、DARPA啟動「量子基準測試計畫」,力拚2033年實現實用型容錯量子電腦

美國國防高等研究計畫署（DARPA）於2024年啟動「量子基準測試計畫」（Quantum Benchmarking Initiative, QBI），旨在於2033年前實現可實用、具容錯能力的量子電腦。首波選出近15家企業進入「Stage A」階段，後續還會再公布3家公司(仍在進行合約談判)，這是為期六個月的技術衝刺，挑戰企業在嚴格審查下提出具體可行的量子電腦發展藍圖。

此次入選名單橫跨美國、歐洲、加拿大與澳洲，從科技巨頭如IBM、HPE，到新創公司如Xanadu與Quantinuum，皆以各自技術角度投入。此舉顯示DARPA正積極布局量子霸權，面對中國崛起與供應鏈風險，試圖「選邊站穩」未來運算主導權。

QBI計畫分為三階段，階段A：聚焦可行性驗證；階段B：持續一年，深入檢視研發路線圖；階段C：則由獨立驗證團隊進行系統性測試，確保硬體、演算法與子系統達到「超越傳統超級電腦」的效能。

入選企業各自擁有不同技術策略，包括超導量子比位元、離子阱、光子運算、中性原子陣列、半導體自旋等。DARPA強調計畫本質非競賽，而是辨識「實用化可能性高」的技術路線，釐清哪些方法行得通、哪些只是誇大炒作。

參與企業需提交涵蓋60題的詳盡報告，說明材料來源、物理架構、可擴展性、應用場景、供應鏈風險與人才布局。這不只是技術審查，更涉及市場可行性、產業鏈整合能力。

先行參與US2QC試點計畫的微軟與PsiQuantum已晉級至QBI的最終階段。前者採用尚未實現的「拓樸量子位元」，後者則以光子運算為主。

DARPA匯集來自國家實驗室與研究機構的300位專家組成驗證團隊，並透過聯邦與州級資源支持，展現美國聯邦對量子發展的戰略高度。這項計畫也被視為對抗中國科技崛起的重要一環。

儘管初期資助金額不到百萬美元，然而入選QBI的象徵意義遠大於財務報酬。業界普遍認為，能成功通過三階段審查的公司，將具備全球市場競爭力，並吸引政府與投資人加碼。即使目前已有商業化量子電腦問世，但普遍存在錯誤率高、穩定性低、可擴展性不足等問題。QBI意在排除這些「偽創新」，只保留真正有潛力實現產業化的技術。

目前多數量子硬體仍需仰賴中國、日本與歐洲的關鍵材料與零組件，美國企業面臨貿易戰與供應鏈中斷的風險。這也讓DARPA在評估中納入製造成本與全球合作風險。

過去量子電腦多停留在理論與學術領域，如今已成為國防與產業競爭核心。美國透過DARPA等機構全面部署，表明其將量子技術視為下一個戰略制高點。DARPA的QBI計畫無疑為全球量子產業按下加速鍵。從企業實力、技術成熟度、政策支持，到產業應用可行性，都將在未來十年接受最嚴苛的檢驗。誰能在2033年前實現實用型量子電腦，誰就可能掌握未來科技與經濟的話語權。(1003字；圖1)

表、量子基準測試計劃階段A首批參與公司 (資料來源：DARPA)

量子公司	所在地	技術路線
Alice & Bob	美國馬薩諸塞州劍橋 / 法國巴黎	超導貓量子位元
Atlantic Quantum	美國馬薩諸塞州劍橋	具有共置低溫控制的通量量子位元
Atom Computing	美國科羅拉多州博爾德	可擴展的中性原子陣列
Diraq	澳洲雪梨 / 美國加州帕洛阿爾托 / 美國馬薩諸塞州波士頓	矽CMOS自旋量子位元
Hewlett Packard Enterprise	美國德州休斯頓	採用先進製造的超導量子位元
IBM	美國紐約州約克鎮高地	採用模組化超導處理器的量子運算
IonQ	美國馬里蘭州科利奇派克	離子阱量子計算
Nord Quantique	加拿大魁北克省Sherbrooke	具有玻色子誤差校正的超導量子位元
Oxford Ionics	英國牛津 / 美國科羅拉多州博爾德	離子阱
Photonic Inc.	加拿大英屬哥倫比亞省溫哥華	光連接矽自旋量子位元
Quantinuum	美國科羅拉多布隆菲(Broomfield)	離子阱量子電荷耦合元件(QCCD）架構
Quantum Motion	英國倫敦	基於MOS的矽自旋量子位元
Rigetti Computing	加州柏克萊	超導可調式Transmon量子位元
Silicon Quantum Computing Pty. Ltd.	澳大洲雪梨	矽精密原子量子位元
Xanadu	加拿大多倫多	光子量子運算

參考資料：
DARPA eyes companies targeting industrially useful quantum computers. DARPA. 2025/04/03.
DARPA begins scaling a quantum computer with 15 companies. NEXTGOV/FCW. 2025/04/08.
DARPA Selects 18 Companies to Participate in Stage A of Its Quantum Benchmarking Initiative. Quantum Computing Report. 2025/04/03.

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