手機巴士量子電腦被視為破解化學難題的明日之星，但專家坦言：實用化道路佈滿技術障礙，真正產業應用可能還要等上十年
在2025量子世界大會上，懸掛在玻璃櫃裡的量子電腦原型閃爍著青銅色光芒，吸引眾人搶拍——對多數與會者來說，這可能是此生最接近量子電腦的時刻。
這場華盛頓特區的盛會聚集數百名研究員與企業高管，熱烈討論這項可能顛覆運算界的新科技。然而在炫目的技術展示背後，存在著業界鮮少公開談論的現實：這些造型前衛的量子機器，至今仍未展現超越傳統電腦的實際效能。
雖然今年量子運算領域吸引數十億美元投資，專家直言技術仍未帶來實際收益。硬體與軟體的雙重挑戰如同散落跑道的障礙物，廠商獲利可能還要等上數十年。量子電腦運用量子力學原理，透過量子位元(qubit)實現並行運算。與傳統位元只能呈現0或1不同，量子位元可同時存在多種狀態：
- 量子疊加態：猶如同時踩住油門與煞車的狀態，直到測量瞬間才「坍縮」為確定值
- 量子糾纏：兩個量子位元即使相隔千里仍能即時互動
- 算力躍升：3個傳統位元僅能代表8種組合中的1種，3個量子位元卻可同時表達全部組合
化學模擬正是量子電腦有望最早展現優勢的領域。默克集團數位創新主管指出：「傳統模擬電子互動的計算過程既耗時又不精準。」量子電腦能完整追蹤電子量子態，精準計算分子結構與化學反應，這將徹底改變藥物設計與材料開發模式。
IBM運用量子混合演算法成功模擬鐵硫分子簇能量;克里夫蘭診所團隊透過量子硬體解析溶劑效應;韓國新創Qunova Computing更開發出比傳統快9倍的氮固定模擬技術。但多數案例尚未證實具「量子優勢」，且現有實驗規模距離產業應用仍有差距。
業界期盼的里程碑是模擬細胞色素P450酵素與鐵鉬輔因子（FeMoco），這類複雜金屬酵素牽涉新陳代謝與氮固定機制。Google估算模擬FeMoco需要270萬物理量子位元，法國新創Alice & Bob雖將需求降至10萬以下，仍遠超當今技術能力。
量子電腦的致命弱點在於量子位元的脆弱性：環境噪音、溫度波動都易破壞量子態。我們正處在「嘈雜中型量子(NISQ)時代」，當前量子電腦本質仍是實驗設備。科研主流正轉向「容錯量子電腦」，透過多個物理量子位元組成單個邏輯量子位元來糾錯，IBM、微軟等企業都宣稱2030年前將推出實用化機型。
不同量子硬體技術各顯神通：
- 超導電路：IBM、Google採用的主流方案
- 光子量子：Xanadu的光粒子運算途徑
- 離子阱技術：Quantinuum與IonQ的選擇
量子電腦的高成本與龐大空間需求，使其更可能以雲端服務形式普及。IBM量子雲端服務每分鐘收費48至96美元，但Qunova執行長直言：「百量子位元機器的成本仍是傳統運算的10-100倍。」
儘管技術障礙重重，市場依舊熱度不減。麥肯錫預測量子產業規模將從2024年的7.5億美元暴增至2035年的720億美元。製藥巨頭阿斯特捷利康、拜耳、羅氏等紛紛展開量子藥物探索計畫，BASF、科思創等化學大廠也投入材料模擬合作。
「量子運算正處於1960年代傳統電腦的發展階段，」業界專家如此比喻：「就像當年無人能預見今日AI發展，量子電腦未來可能只是昂貴的質因數分解機，也可能徹底改變人類文明。」
