美國能源部啟動6.25億美元量子資訊科學投資計畫,鞏固全球領導地位
(115/01/02 13:57:39)

美國能源部啟動6.25億美元量子資訊科學投資計畫,鞏固全球領導地位

美國能源部宣布啟動一項總額6.25億美元、為期五年投資計畫,用於持續挹注五個國家級量子資訊科學研究中心(National Quantum Information Science Research Centers, QIS),延續2018年《國家量子計畫法案(National Quantum Initiative Act)》所推動之量子科技發展。該計畫自2025財年起實施,首年投入1.25億美元,目標在於加速量子運算、量子網路與量子感測等關鍵技術的研發,進一步推動國家安全、能源及通訊等領域的創新。能源部科學事務副部長Darío Gil表示,此投資將強化美國在量子創新領域全球領導地位,推動革命性科研成果,為未來新興產業與科技革新奠定基礎。

量子資訊科學為一迅速成長之跨領域學科,運用量子力學原理,以傳統電腦無法企及的方式來處理、儲存與傳輸資訊。不同於僅能呈現0或1的經典位元,量子運算依賴可同時處於多重狀態的量子位元(qubits),並利用疊加(superposition)與糾纏(entanglement)所展現之獨特特性,使量子系統能執行極為複雜的運算,其能力遠超目前最先進超級電腦。這些創新突破促成分子模擬、強化加密技術、複雜系統最佳化、次世代感測,以及量子通訊網路和高精度量測工具之發展,使量子資訊科學有望在未來深度改寫科技、科學與多項產業面貌。

美國能源部的持續資助將確保全國五大量子資訊科學中心持續引領量子科技轉型,每個中心皆在量子技術核心領域深化研發,同時建立國家所需之基礎設施與人才管道: (1) 布魯克黑文國家實驗室(Brookhaven National Laboratory)量子優勢協同設計中心(Co-design Center for Quantum Advantage, C2QA)將透過改良超導與鑽石材料並開發可整合超導與中性原子平台的模組化系統,以提升量子運算與感測能力。(2) 費米國家加速器實驗室(Fermi National Accelerator Laboratory, Fermilab)超導量子材料與系統中心(Superconducting Quantum Materials and Systems Center, SQMS)將利用微波腔體技術與先進冷卻系統加速量子裝置規模化,為未來量子資料中心奠定基礎。(3) 阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory)Q-NEXT則專注於演算法、晶片元件與量子網路研發。(4) 勞倫斯柏克萊國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory)量子系統加速器(Quantum Systems Accelerator, QSA)將推動大型量子電腦建構,著重改良錯誤校正與混合量子位元架構。(5) 橡樹嶺國家實驗室(Oak Ridge National Laboratory)量子科學中心(Quantum Science Center, QSC)將探索量子加速之高效能運算並開發開源軟體,促進量子與傳統運算在各科學領域的整合。

能源部表示,對上揭研究設施的持續支持將加速科研進展,並強化大學、產業與政府實驗室之間的合作,確保全國能以協調一致的方式在快速發展且具戰略重要性的量子資訊科學領域保持領先地位。透過強化對此等核心研究中心的投資俾使美國站在新興量子革命的最前沿,推動可能在未來數十年重塑運算、通訊與科學發現的重大突破。(資料來源:經濟部國際貿易署)