量子電腦:400億賭注押在(目前)仍無法運作的機器上

在革命性承諾與數十億投資之間:量子電腦的尷尬真相。尖端企業押注於前瞻性計畫,產業領袖探索新可能性,世界強權以破紀錄投資展開競爭。歡迎來到史上最昂貴、最超現實的技術競賽。

2025年的尷尬真相

在2024-2025年間, 量子運算 迎來了媒體炒作的高峰期。谷歌宣布推出其「柳樹」晶片[^1],亞馬遜揭曉「花豹」[^2],微軟則發表「馬約拉納一號」[^3]。各類誇張的標題紛紛宣稱這是「革命性突破」與「歷史性突破」。

但以下是無人願意承認的事實:當今的量子電腦根本毫無用處。

是的,您沒看錯。儘管投入了數十億資金與宏偉承諾,到了2025年,仍不存在任何現實世界中的問題,是量子電腦能比傳統電腦更出色、更快速或更經濟地解決的。

然而,在炒作背後,隱藏著一場價值400億美元的地緣政治競賽,這場競賽可能重塑全球力量平衡。

炒作背後的真相

Google Willow:在不存在的問題上快速行動

Google 宣布其 105 量子位的 Willow 晶片能在 5 分鐘內完成超級電腦需要「10 億億年」才能運算的任務,此消息引起轟動[^1]。該晶片確實代表技術突破:首次實現增加量子位元數量時錯誤率隨之降低,解決了長達 30 年的理論難題[^4]。

看起來很厲害,對吧?

但有個細節:那種超高速運算其實是「隨機電路取樣」,這是專為測試量子電腦而設計的問題。這好比說你的汽車能在火星上賽跑時打敗一匹馬。

柳樹執行如此迅速的「隨機電路採樣」問題,是專為凸顯量子電腦優勢而設計的。迄今為止,從未有任何企業、大學或政府機構需要解決此類問題。

好消息:Google 證實量子錯誤校正確實可行。壞消息:我們距離實用應用仍遙遙無期。

亞馬遜豹貓:施羅丁格的貓方法

亞馬遜選擇了另一條道路,推出名為Ocelot的9量子位元晶片,採用所謂的「貓量子位元」(源自著名的薛丁格的貓實驗)[^2]。這個構想極其巧妙:與其在錯誤發生後進行修正,這些量子位元天生就具有抵抗特定類型錯誤的能力。

結果如何?亞馬遜聲稱將錯誤修正所需的資源減少了90%[^5]。這好比從需要1000名消防員撲滅同一場火災,減少到僅需100名。雖然人數仍過多而不切實際,但已是顯著的進步。

微軟馬約拉納:爭議粒子二十年

微軟採取了風險較高的方法:基於名為馬約拉納粒子[^3]的「拓撲」量子位元。其理念在於,這些奇異粒子天生具備抗錯能力,如同將資訊寫在結節上而非脆弱的紙張上。

歷經二十年與數十億投資後,微軟宣稱終於成功製造出這些粒子[^6]。問題何在?許多科學家仍持懷疑態度。《自然》期刊刊登研究結果時附註「我們並不信服」[^7]。

量子運算的三種哲學

這些不同的機器代表了三種截然不同的哲學:

Google/IBM(超導體):「我們建造大量量子位元,並以暴力演算法解決錯誤」

  • 優點:技術成熟,具備大量量子位元
  • 缺點:需要數千個物理量子位元才能產生一個有用的「邏輯」量子位元

亞馬遜/其他(量子位元/離子):我們正在打造天生更不易出錯的量子位元

  • 優點:減少校正所需資源
  • 缺點:操作速度較慢且更複雜

微軟(拓撲學):我們正在尋找聖杯:天生完美的量子位元

  • 優點:如果可行,將是革命性的
  • 缺點:巨大的「如果」——可能永遠無法實現

義大利與歐洲:落後但未出局

都靈理工大學安裝IQM量子電腦[^8]不僅是技術採購,更是地緣政治佈局。義大利斥資200萬歐元,確保能直接獲取量子技術,無需依賴美國或中國的雲端服務。

都靈系統的5個量子位元看似不多,但重點不在於性能,而在於戰略自主權[^9]。歐洲已意識到,量子技術的掌控權將決定未來數十年誰將掌握權力。

歐盟量子旗艦計畫耗資10億歐元,另有80億歐元來自成員國[^10]。目標並非明日擊敗美國人,而是後天不再依賴他們。

實際應用:煙霧瀰漫,實質內容卻寥寥無幾

儘管炒作不斷,當前的「應用案例」卻令人失望:

金融:昂貴的實驗

摩根大通(JPMorgan Chase)透過量子電腦產生「真正隨機的數字」而登上新聞頭條[^14]。問題在於:普通電腦數十年來就用幾歐元成本的元件做著同樣的事。這就像用火箭點燃蠟燭。

真正的金融應用(投資組合優化、衍生品定價)仍停留在理論階段。當前的量子電腦運算速度過慢且不可靠,無法處理真實資金。

藥物:遙不可及的承諾

羅氏與Quantinuum合作進行阿茲海默症研究[^15],但其模擬的分子過於簡單,筆記型電腦的運算能力已足以勝任。真實蛋白質由數百萬個原子組成:未來將需要數百萬個可靠的量子位元。

汽車產業:量子行銷

福斯汽車在里斯本透過優化9輛巴士,打造出首套「量子生產系統」[^16]。結果顯示:系統確實運作,但採用常規優化演算法的成本僅需千分之一。

夢想事業

量子市場的價值已達11.6億美元,預計到2030年將達到164億美元[^17]。既然毫無用處,這怎麼可能呢?

量子雲端:租用不可能

Amazon Braket、IBM Quantum、Microsoft Azure Quantum 提供其量子電腦的存取權限[^18]。每月費用從數百到數千美元不等,用於進行...實驗與教學。這就像租用太空船來學習駕駛。

量子即服務:480億的炒作

「量子即服務」市場預計將從23億美元(2023年)成長至483億美元(2033年)[^19]。但目前尚無人知曉具體銷售內容為何。這純粹是基於希望的風險投資。

為何他們持續投資?

如果量子電腦如此無用,為何仍持續獲得數十億美元的投資?

1. 害怕被排除在外

沒有任何大型科技公司願意成為「錯失量子列車」的那個。因此,即使不清楚具體方向,他們仍持續投資以避免落後。

2. 行銷與公關

聲稱「我們擁有一台量子電腦」能讓企業顯得創新且走在時代前沿。這在形象上價值數十億,即使這台機器根本無法完成任何實用任務。

3. 未來之約

想法是,遲早(也許在2030年代)量子電腦將會變得有用。這是一項基於希望多於具體證據的超長期投資。

關於「使用案例」的真相

業界熱衷談論革命性應用:藥物發現、財務優化、人工智慧。但現實是:

  • 藥物:在量子電腦上模擬的分子如此簡單,以致於普通筆記型電腦的表現更勝一籌
  • 金融:量子交易演算法僅存在於理論層面
  • 人工智慧:現今的量子電腦速度過慢且不可靠,無法協助人工智慧發展

為何研究仍然至關重要

在將這一切視為無謂炒作之前,讓我們先看看這場「量子競賽」正在創造什麼:

真實的科學進展

  • 新型低溫冷卻技術
  • 創新數學演算法
  • 極致精密的雷射檢測
  • 先進超導材料

人才培訓

數千名物理學家和工程師正在培養未來技術所需的專業技能。這就像太空計劃:今天耗資巨大,明天卻至關重要。

戰略準備

當(而非是否)量子電腦變得實用時,擁有相關技術與基礎設施者將佔據優勢。這實質是披著即時創新外衣的長期投資。

現實時間軸:2030年,或許

最誠實的專家們承認,真正有用的量子電腦至少還需要10至15年才能問世[^20]。這還是假設它們能夠解決那些可能無法解決的問題:

2025-2028:逐步改進,仍無實際應用

2028-2032年:首批具備數百個邏輯量子位元的「容錯型」量子電腦

2032+:(或許)首批真正的商業應用

對您而言意味著什麼

若您任職於一家正在「探索量子運算」的公司:

  • 請持續關注發展動態,但要保持批判性眼光
  • 培養一些內部專家
  • 體驗低成本的量子雲端
  • 識別未來可能受益於量子技術的問題
  • 專注於當今真正有效的技術

切勿做的事

  • 不要在即刻的「量子解決方案」上投入數百萬
  • 若競爭對手宣布「量子級合作夥伴關係」,請勿驚慌失措
  • 不要相信承諾立即獲益的說法

最深刻的教訓:承諾的經濟學

量子運算揭示了一個迷人的悖論:一項技術在當今越是毫無用處,在未來就越可能價值連城

這會產生反直覺的動態。Google可能花費數億美元解決根本不存在的問題,卻見其股價飆升數十億美元。微軟可能花費二十年研究爭議性粒子,卻吸引更多投資者。亞馬遜可能製造性能不如樹莓派的電腦,卻被譽為創新者。

量子運算不僅僅是技術:它是一種制度化的投機行為。政府和企業本質上正在押注數十億美元,認為這項技術遲早會變得至關重要。這堪稱國家級的風險投資。

但與過去的投機泡沫相比,存在著一個根本性的差異:在此情境下,不投資可能等同於戰略自殺。若量子電腦終有一日真能破解所有現代加密技術,未作準備者將被整個經濟領域所淘汰。這是一場無人能承受失敗的賭注,然而至今仍無人知曉如何贏得勝利。

結論:等待量子戈多

量子電腦就像貝克特作品中的戈多:人人談論它,眾人等待它,卻永遠不會出現。與此同時,產業已圍繞著這份期待建構出完整的經濟生態系。

2025年的量子電腦同時具備以下特點:

  • 幾乎毫無用處(解決實際問題的效果不比替代方案更好)
  • 戰略上至關重要(誰先準備就緒,誰就將主宰整個領域)
  • 在科學上極具吸引力(它們正在突破物理學與工程學的極限)

對即時成效的炒作確實過於誇大,但對長期影響的評估卻可能過於保守。這在顛覆性創新中實屬常態:起初看似毫無用處的魔法,最終卻成為不可或缺的存在。

下次當你讀到所謂的「量子突破」時,請自問兩個問題:

  1. 「這能解決我今天遇到的一個問題嗎?」(大概不行)
  2. 「控制它的人將在15年後獲勝嗎?」(很可能如此)

與此同時,盡情欣賞這場價值數十億美元的技術競賽吧。它耗資巨大,有時甚至荒謬可笑,但或許正是下一場工業革命的前奏。

來源

[^1]: Google. 「認識 Willow,我們的尖端量子晶片。」2024年12月。 https://blog.google/technology/research/google-willow-quantum-chip/

[^2]: Amazon. 「亞馬遜新款Ocelot晶片讓我們更接近打造實用量子電腦。」2025年2月。 https://www.aboutamazon.com/news/aws/quantum-computing-aws-ocelot-chip

[^3]: 微軟。「微軟的Majorana 1晶片為量子運算開創新路徑。」2025年2月。 https://news.microsoft.com/source/features/innovation/microsofts-majorana-1-chip-carves-new-path-for-quantum-computing/

[^4]: Google Quantum AI. "量子錯誤校正低於表面代碼閾值." 《自然》638, 651–655 (2024)。 https://www.nature.com/articles/s41586-024-08449-y

[^5]: 加州理工學院。「新型Ocelot晶片在量子運算領域取得重大突破。」2025年2月。 https://www.caltech.edu/about/news/new-ocelot-chip-makes-strides-in-quantum-computing

[^6]: Microsoft Azure Quantum。〈微軟發表Majorana 1〉。2025年2月。 https://azure.microsoft.com/en-us/blog/quantum/2025/02/19/microsoft-unveils-majorana-1-the-worlds-first-quantum-processor-powered-by-topological-qubits/

[^7]:《自然》雜誌。「微軟量子運算『突破』面臨新挑戰。」2025年2月。 https://www.nature.com/articles/d41586-025-00683-2

[^8]:都靈理工大學。「義大利首台IQM量子電腦於都靈啟動。」2025年5月。 https://www.polito.it/en/polito/communication-and-press-office/poliflash/the-first-iqm-quantum-computer-in-italy-is-turned-on-in

[^9]: Data Center Dynamics. 「IQM於都靈理工大學安裝量子電腦」. 2025年5月。 https://www.datacenterdynamics.com/en/news/iqm-installs-quantum-computer-at-politecnico-di-torino-data-center/

[^10]: 《太陽報》24小時版。「都靈、Links基金會與波利技術學院『啟動』量子電腦。」2024年10月。 https://en.ilsole24ore.com/art/turin-foundation-links-and-poly-turn-on-quantum-computer-AGXb2Tk

[^11]:《科學新聞》。「物理學家大多對微軟的新型拓撲量子晶片持懷疑態度。」2025年3月。 https://www.sciencenews.org/article/microsoft-topological-quantum-majorana

[^12]: IEEE Spectrum. 「微軟宣稱實現拓撲量子位元引發褒貶不一的反應。」2025年3月。 https://spectrum.ieee.org/topological-qubit

[^13]: 《物理學》。〈微軟宣稱實現拓撲量子位元面臨嚴峻質疑〉。《物理學》第18卷,第68頁(2025年)。 https://physics.aps.org/articles/v18/68

[^14]: 摩根大通。「運用受困離子量子處理器實現的認證隨機性」。《自然》,2025年3月。 https://www.jpmorgan.com/technology/news/certified-randomness

[^15]: 阿貢國家實驗室。《摩根大通、阿貢與Quantinuum展現量子加速效能》。2025年3月。 https://www.anl.gov/article/jpmorgan-chase-argonne-and-quantinuum-show-theoretical-quantum-speedup-with-the-quantum-approximate

[^16]: 麥肯錫公司。《量子運算的崛起》。2024年4月。 https://www.mckinsey.com/featured-insights/the-rise-of-quantum-computing

[^17]: Grand View Research. "量子運算市場規模 | 產業報告,2030年。" https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/quantum-computing-market

[^18]:Precedence Research。「量子運算市場規模將於2034年達到164.4億美元。」 https://www.precedenceresearch.com/quantum-computing-market

[^19]: P&S Market Research. 「量子運算市場規模與成長報告,2032年。」 https://www.psmarketresearch.com/market-analysis/quantum-computing-market

[^20]: Fortune Business Insights. "量子運算市場規模、市佔率與成長報告,2032年。" https://www.fortunebusinessinsights.com/quantum-computing-market-104855