美國能源部注資 2.15 億美元 加速百位元量子電腦研發
美國能源部為何注資 2.15 億美元加速量子電腦研發?
美國能源部提供高達 2.15 億美元資金,透過「量子創世紀 Q 競賽」推動美國企業開發至少具備 100 個邏輯位元的量子電腦。此舉旨在鼓勵商業部門參與,結合合作與競爭以加速技術發展,維持美國在全球量子計算領域的領先地位。這些量子電腦系統需能執行數億次容錯運算,並支援科學示範計畫,未來有望解決鋼鐵、水泥生產等難以脫碳產業的問題,並應用於碳捕捉、綠氫、氨生產及電池技術開發。
美國能源部(US Department of Energy)正提供高達 2.15 億美元(約新台幣 69.5 億元)的資金,旨在推動美國企業開發可靠的量子電腦。
這項資金將透過「量子創世紀 Q 競賽」(Quantum Genesis Q Competition)發放。根據該競賽規範,參與者必須提出能部署至少 100 個邏輯位元(logical qubits)量子電腦的方案。量子電腦是一種利用量子力學現象(如疊加和糾纏)來執行計算的新型電腦,而邏輯位元則是經過錯誤校正、更穩定的量子位元,它們是量子電腦中的基本資訊單位。這些系統還必須具備執行數億次容錯運算(fault-tolerant operations)的能力,即在計算過程中能夠偵測並修正錯誤,確保計算結果準確,並支援科學示範計畫。
美國能源部科學副部長 Darío Gil 表示,「量子創世紀 Q 競賽」旨在鼓勵商業部門參與,結合合作與競爭以加速技術發展。他指出,這項計畫是美國在量子計算領域保持全球領先地位的更大目標之一。
除了競賽,美國能源部也啟動了「量子高效能運算驗證測試平台實驗室召集計畫」(Quantum High-Performance Computing Validation and Verification Testbed Lab Call program)。該計畫將從美國國家實驗室網路中徵集提案,以開發和應用所需工具與專業知識,驗證容錯量子電腦的效能。
未來,成熟的量子計算技術有望解決部分難以脫碳(指減少碳排放)的產業,如鋼鐵和水泥生產,其中 20% 至 40% 的碳排放問題。此外,量子計算的潛力也應用於碳捕捉、綠氫和氨的生產,以及電池技術的開發。外媒報導指出,量子計算的碳足跡可能小於人工智慧產業,因為量子系統主要用於特殊任務,而非作為通用技術。
什麼是邏輯位元和容錯運算?
邏輯位元是經過錯誤校正、更穩定的量子位元,是量子電腦的基本資訊單位。容錯運算則是指在計算過程中能夠偵測並修正錯誤,確保計算結果準確的能力。
量子電腦的潛在應用有哪些?
成熟的量子計算技術有望解決鋼鐵和水泥生產等產業的碳排放問題,並應用於碳捕捉、綠氫和氨的生產,以及電池技術的開發。