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歐盟量子科技重點計畫與推動進展

薛孝亭/ 發布日期:2026/08/10/ 瀏覽次數:55

一、前言

量子科技為近年來各國重點發展之關鍵領域,並逐步由基礎研究邁向技術應用與產業布局。在此趨勢下,歐盟透過多項跨國計畫與協作機制,推動量子運算、量子通訊及量子感測等領域發展,並同步強化相關基礎設施建設,以支持技術研發、應用發展及生態系建立。本文將針對前述各領域之重點計畫與發展現況進行介紹,相關計畫摘要如圖一所示。

 

 

二、量子運算

EuroHPC Joint Undertaking (EuroHPC JU)
EuroHPC JU於2018年設立,旨在整合歐盟與會員國資源,推動高效能運算(High-Performance Computing, HPC)基礎設施建設與相關技術發展。該計畫透過跨國投資與合作,在歐洲多地部署大型超級電腦系統,並建立運算資源共享與研發合作機制,以支援人工智慧、氣候模擬、材料科學與生命科學等研究,同時強化歐洲在先進運算領域的自主能力與產業競爭力。

近期EuroHPC JU已將量子運算納入發展重點,積極在歐洲多個超級電腦中心部署量子運算系統。目前已規劃建置多套量子系統(包含量子電腦與量子模擬器),並逐步整合至既有超級電腦中心。其代表案例包括:部屬於義大利 CINECA 超級電腦中心的量子模擬器EuroQCS-Italy,採用中性原子(neutral atoms)量子位元技術,主要用於材料科學、複雜量子系統與最佳化問題等研究;以及於 2026 年啟用,設置於德國萊布尼茲超級電腦中心(Leibniz Supercomputing Centre, LRZ)的 Euro-Q-Exa 系統。該系統採用超導量子位元技術,初期配置約 54 個量子位元,並規劃未來升級至約 150 個量子位元。

 

三、量子通訊

EuroQCI (European Quantum Communication Infrastructure)
EuroQCI為歐盟自2019年推動之量子通訊基礎建設計畫,旨在建立涵蓋整個歐盟及其海外領地之量子安全通訊網路,以提升政府部門與關鍵基礎設施之資訊安全與數位主權。此計畫由歐盟與各會員國共同推動,並與歐洲太空總署(European Space Agency, ESA)及電信與資安等產業合作,將量子密鑰分配(Quantum Key Distribution, QKD)等技術整合至既有通訊基礎設施,以強化整體通訊安全性。

整體架構由地面光纖量子通訊網路與量子通訊衛星系統兩部分構成:地面端透過光纖連結各國重要節點與資料中心,建構跨國量子通訊核心網路;太空端則規劃透過衛星實現長距離量子密鑰分配(QKD),以連結不同國家與偏遠地區,並整合至歐盟太空安全通訊系統架構中。
在推動進展方面,EuroQCI 已進入初期部署階段。歐洲近年已完成多項量子通訊技術測試,例如義大利、斯洛維尼亞與克羅埃西亞透過光纖網路建立跨國量子通訊連結,並展開量子加密安全通訊測試;希臘則規劃建置約650公里的量子通訊光纖網路,部署逾20個通訊節點,連結政府機構、研究機構與關鍵公共設施。

歐盟亦持續推動跨國協調機制,以整合各國相關專案,促進技術互通與標準發展,並逐步建構量子通訊產業生態系。此外,歐洲正建置量子通訊技術測試與驗證平台,以評估相關設備與服務之安全性與可靠性,未來可提供技術驗證與認證能力。在太空通訊方面,歐洲正推動EAGLE-1量子通訊衛星計畫,預計於2027年底發射,用於驗證衛星量子密鑰分配技術,並評估其與地面量子通訊網路的整合能力。

 

四、量子感測

(一) Q-AID (Quantum-enhanced and AI-powered Metabolic MRI Diagnostics)
Q-AID計畫於2025年啟動,旨在結合量子感測技術與人工智慧分析,發展新一代磁振造影(MRI)診斷方法,以提升癌症與神經退化疾病等重大疾病的早期診斷能力。該計畫由丹麥奧胡斯大學(Aarhus University)、義大利阿戈斯蒂諾.傑梅利大學附設醫院(Fondazione Policlinico Universitario Agostino Gemelli IRCCS)以及量子醫療影像公司 NVision Imaging Technologies 等產學研究機構共同參與。

計畫核心在於運用超極化(hyperpolarization, HP)技術,提高原子核自旋的排列一致性,藉此增強 MRI 對分子微弱磁訊號之偵測靈敏度,進而強化醫學影像對細胞與分子層級代謝變化之觀測能力。同時,計畫將結合人工智慧技術,優化對MRI影像數據之分析與判讀能力,並針對卵巢癌與乳癌,以及多發性硬化症(MS)與阿茲海默症(AD)等疾病上展開臨床前研究。此外,此計畫亦將建立資料共享平台,以促進超極化 MRI 技術相關資料之交流與分析,並逐步建構相關供應鏈,作為未來於歐盟境內部署超極化 MRI 技術之基礎。

(二) EQUIP-G (European QUantum Infrastructure Project for Gravimetry)
EQUIP-G於 2025 年啟動,旨在建構歐洲量子重力測量基礎設施,透過部署量子重力儀(quantum gravimeters)網路,提升對地球內部結構與地下質量變化的觀測能力,以支援地下水資源監測、能源探勘與環境變化評估等應用。該計畫由法國國家科學研究中心(Centre National de la Recherche Scientifique, CNRS)、德國地球科學研究中心(German Research Centre for Geosciences, GFZ)等歐洲多國研究機構共同推動。

此計畫將運用高靈敏度量子重力儀與重力梯度儀(quantum gravimeters and gradiometers)等設備,精確量測地球重力場的微小變化,進而推估地下水儲量、地熱資源與地質結構等資訊。除固定觀測站點外,計畫亦規劃將相關設備部署於移動平台(如車載或空載設備)進行量測,以掌握不同空間尺度下的重力變化特性。此外,EQUIP-G 亦將建立共享之量測設備體系,並發展標準化操作流程與量測方法,於不同環境條件下進行測試與驗證,同時推動量子重力測量服務之發展。計畫亦預期於 2029 年前提出長期發展藍圖,持續推動量子重力測量基礎設施之建置,並促進歐洲量子重力量測設備之應用與發展。

 

五、量子生態系基礎設施

(一) Qu-PILOT (Quantum Pilot Line for Quantum Technologies)
Qu-PILOT旨在建立量子技術原型製造平台,推動量子元件由研究開發邁向商業化生產。該計畫由芬蘭國家技術研究中心(VTT Technical Research Centre of Finland)、德國弗勞恩霍夫協會(Fraunhofer-Gesellschaft)、比利時校際微電子研究中心(imec)及法國原子能暨替代性能源署(CEA)等研究機構與企業共同參與,整合歐洲既有之半導體與光子製造設施,並促進量子硬體供應鏈之發展。

目前,Qu-PILOT 已建立涵蓋多種技術路線的量子製造平台,包括超導、光子與半導體量子元件,以及鑽石量子感測器等,以支援量子運算、量子通訊與量子感測相關元件之原型製造與製程開發。

(二) Qu-TEST (Quantum Testing and Experimentation Infrastructure)
Qu-TEST旨在建立量子裝置之測試與驗證基礎設施,並促進量子技術標準與產業生態系發展。該計畫由歐洲多個研究機構與產業夥伴共同參與,包括德國聯邦物理技術研究院(Physikalisch-Technische Bundesanstalt, PTB)、荷蘭量子技術研究中心(QuTech)及法國國家科學研究中心(CNRS)等機構,以整合歐洲既有量測與測試設施,建構跨國量子測試網絡。

Qu-TEST已具備多項量子技術之測試與驗證能力,涵蓋量子運算、量子通訊與量子感測等系統的性能量測與系統驗證,並發展相關測試方法與評估指標。例如:在量子運算領域,Qu-TEST 可提供超導量子位元相關低溫系統與關鍵元件的測試,以及光子量子電腦元件與離子阱裝置之性能量測與特性分析;在量子通訊領域,則支援單光子偵測器、量子亂數產生器(Quantum Random Number Generator, QRNG)等設備的測試與驗證;在量子感測領域,則可對量子計時、定位導航與高精度量測設備進行性能量測與驗證。

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