美國能源部昨日發布一份重要的國家量子路線圖報告，名為《SCAC量子委員會報告：邁向量子整合未來之路》（SCAC Quantum Committee Report: Path to an Integrated Quantum Future）。這項國家級戰略設定了一個科學優先、以里程碑為導向的目標，預計在2028年前實現科學相關的容錯量子計算能力（fault-tolerance quantum computing capability）。該報告由DOE Office of Science Advisory Committee (SCAC) Quantum Subcommittee主席安娜·格拉塞利諾（Anna Grassellino）和副主席蘇普拉蒂克·古哈（Supratik Guha）共同主導。

這份報告要求聯邦政府在量子領域的投資，應將評估指標從實體量子位元數量，轉變為實際展現出的科學效益。未來的聯邦研究計畫將以系統執行困難計算的能力來衡量進展，應用領域涵蓋量子化學、藥物開發、催化材料設計、融合電漿模擬及基礎高能物理等。

路線圖規劃了三階段的戰略框架，目標是將量子處理單元（QPUs）從實驗室內的獨立儀器，整合到美國能源部高效能運算（HPC）和人工智慧基礎設施中的協同處理器。報告強調不偏向特定技術模式，持續投資超導電路、中性原子陣列、離子阱、光子學（photonics）及矽自旋量子位元（silicon spin qubits）等不同技術路線。同時，報告也建議建立新的夥伴關係模式，加速技術轉移，包括6至18個月的嵌入式協同設計計畫，以及實驗室與產業間的人員互派。

在學術界，來自維也納大學（University of Vienna）的菲利普·瓦爾特（Philip Walther）團隊，則已成功實現讓一個以光子為基礎的量子處理器在太空中運行。根據他們在arXiv上發布的預印本論文，這是首個在軌道上運行的量子處理器。該設備於2025年6月23日由SpaceX Falcon 9火箭發射，並在地球上方約510公里處的D-Orbit ION平台運行了八個月。這項實驗主要目標是測試量子硬體未來能否在衛星上處理部分數據，以減少衛星將所有原始資料傳回地面的需求。

儘管在軌道上面臨挑戰，如光子探測器僅有部分可用、太陽光造成背景雜訊，以及膠黏劑在真空環境下釋出蒸氣影響雷射輸出等，該團隊仍在地球陰影期間進行了敏感測量，並成功展示了量子干涉（quantum interference）現象，其測得的可見度超出古典物理極限。這項實驗證實了量子計算的基本建構區塊能在太空環境中運作，為未來更堅固的太空量子設備設計提供了寶貴經驗。該計畫歷時約18個月開發，並獲得奧地利研究資助組織（Austrian Research Promotion Agency）約200萬歐元的資金。

參考來源

• Light-Based Quantum Processor Runs in Orbit for Eight Months…（Nature World News）

• US Department of Energy Releases National Quantum Roadmap Es…（Quantum Computing Report）