ㄧ、前言
加拿大於2023年發布《國家量子戰略》（National Quantum Strategy），投入3.6億美元以推動量子技術發展。該戰略聚焦於量子運算、量子通訊與感測器三大領域，藉由政府、產業與學術界之合作，促進研究、人才培育與商業化應用，並維持加拿大在全球量子科學領域的領導地位。2025年，加拿大政府發布《國家量子戰略路線圖—量子感測》（National Quantum Strategy Roadmap – Quantum Sensing），聚焦探討量子感測技術之應用潛力與未來發展方向。

二、量子感測技術簡介與全球趨勢
藉由物質多種量子特性之應用，可顯著提升各類感測器的精確度、靈敏度與效能，此類技術涵蓋多種感測形式。量子感測器的發展將對食品安全、農林與基礎設施監測、礦產探勘、導航、國家安全與醫療等領域帶來革命性影響。全球市場規模預估將於2026年達近5.5億美元。加拿大於太空遙測、原子級精密製造、全矽量子設備開發，以及「氫鈍化矽表面的原子定義曝光」（atom-defined lithography）等製造量子裝置之關鍵技術方面，皆具領先優勢。另於矽量子點感測、超冷原子感測器與核酸生物診斷等學術領域亦處於全球前列。

三、國家戰略目標
量子感測技術具備在多個應用領域帶來重大變革的潛力。加拿大政府期望藉由完善的政策布局，使加國成為量子技術的早期採用者。為此，政府透過資金投入以強化研發能量並探索量子感測元件的多樣化應用，藉以精進技術設計並提升整體性能。同時，加國亦推動量子技術標準的建立，以促進各產業的廣泛採用。

在基礎與應用研究方面，加拿大國家研究委員會於 2021 年啟動「物聯網量子感測器挑戰計畫（Internet of Things: Quantum Sensors Challenge program）」 ，專注於開發運用量子系統極高靈敏度的前瞻性感測技術；「加拿大創新解決方案（Innovative Solutions Canada, ISC）」則於 2022 年推出多項計畫，以推動量子感測原型與配套技術發展，範圍涵蓋自量子級生物光子成像至超高靈敏度光譜系統。

在國防應用方面，加拿大國防部於 2023 年公布「量子技術國防應用創新競賽（IDEaS call on defence applications of quantum technologies）」的優勝團隊，並與加拿大武裝部隊共同發布「量子 2030 計畫（Quantum Science and Technology Strategy Implementation Plan – Quantum 2030）」，內容涉及量子增強雷達與量子增強雷射雷達等多項關鍵技術領域。

整體而言，加國量子感測戰略目標涵蓋完整產業鏈，可分為四大主軸：(1) 產業研發、(2) 商品化推進、(3) 市場採用、(4) 生態系統支援。預估至 2026 年，全球量子感測市場將達近 5.5 億美元，顯示其具備高度的戰略與商業價值。

主軸一:支持產業主導的研發
加拿大基於各項量子技術成熟度的差異，採取優先投資於短至中期可望實現商品化的相對成熟技術。經綜合評估後，此類技術可概分為六大領域：(1)地理測量用的量子增強磁力計、重力儀及光纖地震感測器；(2)醫療領域的核磁共振量子控制技術，用於癌症、失智症早期檢測；(3)生物感測器領域的量子光源、奈米材料技術，開發低成本高靈敏度檢測設備；(4)用量子增強陀螺儀以及光學和固態原子鐘，在陸地、太空和水下的新領域中實現可靠導航，發揮於定位計時、導航、自駕性能提升等領域；(5)整合光學硬體、超導感測器的高解析度遙測系統；(6)軍事國防用途的量子雷達與原子蒸氣池技術。

在技術商品化方面，主要挑戰包括硬體微型化、原型開發與量產能力不足，因而需集中投資以建立領先能力並靈活因應技術變革。此外，加拿大亦面臨資金不足、商業投資有限、長期研發缺乏穩定支持，以及聯邦計畫限制可能阻礙新創公司的成長；本土量子企業遭外資併購亦導致智慧財產權與人才外流。因此，加拿大短至中期策略聚焦於從量子材料、元件產製到商品化感測器的完整技術鏈，並同步推動規模化與效益評估。其研發策略採多元技術路線，包括量子光學、冷原子、溫原子蒸氣系統、超導感測陣列與量子材料平台，以建構完整的量子感測生態系統，確保技術領先並轉化為產業競爭力。

主軸二:商業化進程，支持新創企業
加拿大計畫透過孵化器、加速器及其他機構主導之倡議，系統性整合量子技術在商品化過程中面臨的多項挑戰與發展路徑，旨在協助將科學突破有效轉化為可供市場採用的產品。

量子感測器的商品量產主要受到三方面阻礙：(1) 量子裝置的規模化製造仰賴昂貴且特殊的製造設備，而新創公司及中小企業普遍面臨資金限制，加拿大亦缺乏具成本效益的中階製造服務設施。目前量子感測器組件大多依賴大學實驗室製作，但學術資源不足以支撐商業量產，因此 C2MI 與加拿大光子製造中心等具規模的非學術研發機構，在協助將實驗室原型推進至中小規模製造方面扮演重要角色，也能促進國內供應鏈發展與技術合作；(2) 氦-3 作為冷卻量子設備的必要材料，高純度矽晶圓與氖氣則為半導體產業的重要原料，這些關鍵資源稀缺且需仰賴可信賴盟友供應，因此維持供應穩定並建立替代方案，是確保供應鏈韌性的核心議題；(3) 智慧財產權保護是量子技術商品化的關鍵基礎，有助於促進企業成長、激勵創新並提升投資意願。加拿大智慧財產局提供線上教育資源、工具與專業服務，協助企業建立全球智財策略；國家研究委員會提供智慧財產相關支援，加拿大商業發展銀行亦提供專利申請與維護的融資；ElevateIP 計畫則專為新創企業解決智財管理問題。

主軸三:市場採用，建立供需兩端的連結
鑑於加拿大各產業對量子技術普遍不熟悉，政府致力於強化關鍵產業與量子技術公司的連結，以擴大量子應用市場。加拿大透過概念驗證與試點計畫展示量子技術價值，並透過產業協會推廣與標準制定，協助企業更清楚理解量子解決方案的效益。

應用案例包括：量子感測技術可支援關鍵礦產的探勘，提供高精度資料作為監測依據，其高保真特性可完整保留訊號細節，讓決策者能更準確辨識地質變化；量子技術能強化疾病檢測，使診斷更早期、更準確且具非侵入性，特別適用於癌症與失智症相關疾病。量子生物感測器與檢測設備因具高準確度與低成本特性，更容易推廣至偏遠地區。基於量子技術的定位、導航與計時可突破傳統限制，提升交通運具安全與效率，並增進自駕車性能。量子增強雷達與雷射雷達可偵測低可見度或隱形目標並提升成像解析度（包含水下環境），對國防安全具有重要貢獻。在食品安全領域，量子感測技術的開發須因應實務檢測需求，並符合農業與食品部門的監管要求。

政府亦提供教育課程協助企業決策者理解量子技術，並透過降低導入風險、降低成本與降低設備門檻等方式，提升採用意願。同時，促進技術開發端與使用端的交流，可使製造端更了解市場需求，使用端也能掌握量子技術可帶來的具體效益，從而提升商品化成功率。

主軸四:支持量子生態系建立
為建構健全的量子感測生態系，加拿大著重於完整的人才培育、研究安全、倫理規範與國際合作等配套措施，以作為長期發展的根基。

在人才培育方面，加拿大意識到需擴大且多元的量子勞動力涵構。此人才鏈包含具備科研能力的量子學者、負責技術開發的量子工程師、具有商業策略能力的量子創業家，以及負責量子設備安裝與操作維護的技術人員。因此，產學界必須協力推動實作導向課程、提供學生實習機會，並支持從業者參與在職訓練。同時，加拿大需提供具國際競爭力的薪資與條件，以吸引並留住全球量子人才。此外，推動科學、技術、工程與數學（STEM）領域的多元化，亦有助於擴大相關領域的畢業生來源。

在研究安全方面，由於量子技術涉及國安、軍事與情報等敏感領域，保護研究資產不遭濫用或竊取至為關鍵。相關措施包括限制敏感技術輸出、制定國家安全指南、設置研究安全中心，以及提供研究支援基金協助高等教育機構維護研究成果的安全性。

在倫理規範方面，量子技術的普及將牽涉個人隱私、人權、雙重用途技術之發展與出口、量子勞動力與受益者的公平性，以及製程對環境的影響等議題，均需深入審視。量子領域可借鏡人工智慧發展中的倫理經驗，以預防潛在風險。

在國際合作方面，推廣加拿大量子產業並強化國際夥伴關係，有助於吸引人才、確保全球供應鏈穩定、促進研發合作並拓展技術出口，加強加拿大量子技術的市場能見度。加拿大目前已與英國、日本發布聯合聲明，並持續與其他盟國洽談合作協議，以提升其在全球量子產業的影響力與競爭力。