ㄧ、前言
加拿大於 2023 年啟動國家級量子戰略，設定「量子運算與軟體、量子通訊與後量子密碼學、量子感測」三大任務，並以研究、育才與商業化三大支柱推動整體量子政策，涵蓋產官學與非營利組織等多元參與者。其中，本路線圖聚焦於「量子通訊與後量子密碼學」任務，說明加拿大在相關技術發展、政策布局與產業推動上的重點方向。

二、量子通訊與後量子密碼學技術簡介與全球趨勢
加拿大政府依據技術成熟度的差異，對量子通訊與後量子密碼學（post-quantum cryptography, PQC）採取不同的發展時程安排。由於 PQC 可在既有通訊與資訊系統架構上逐步導入，且已進入標準化階段，因此在中短期內被視為可優先推動的新型加密技術，以因應「現在蒐集數據、待未來破解」（harvest now, decrypt later）所帶來的資安風險；在長期布局上，則以建構量子基礎設施為目標，發展以量子物理原理為基礎的量子金鑰分發（quantum key distribution, QKD）技術，以實現具高度安全性的通訊機制。最終，透過結合 PQC 與 QKD 的混合架構，並整合地面網路與衛星通訊系統，逐步建構具全國覆蓋能力的國家量子通訊網路。

在此發展路徑下，加拿大在戰略前瞻規劃、跨技術整合、國際合作參與及產業布局等面向具備相對完整的基礎，有助於其在全球量子通訊與通訊安全領域中取得具影響力的地位。

三、國家戰略目標
加拿大的戰略願景為：「藉由具備高度安全性的國家級量子通訊網路與後量子密碼學倡議，確保加拿大人在量子時代的隱私與網路安全。」在後量子密碼學（PQC）與量子金鑰分發（QKD）雙軌並進的策略下，不僅可提供多層次的通訊安全保障，亦有助於確保與國際夥伴之間的互通性，並強化加拿大在全球量子通訊市場中的競爭優勢。根據加拿大國家研究機構委託之研究顯示，僅量子加密市場於 2033 年的規模即可望達到 47 億美元，年複合成長率約為 27%，其應用範圍涵蓋資訊通訊、金融、國防、醫療及能源等多個關鍵領域。

(一) 主軸一 後量子密碼學
傳統密碼學主要仰賴數學難題的計算複雜性來保護資料，而後量子密碼學（post-quantum cryptography, PQC）則是一類即使在量子運算條件下，仍被認為難以破解的加密方法，兼具抵禦傳統電腦與量子電腦攻擊的特性。加拿大通訊安全局（Communications Security Establishment, CSE）正積極主導政府敏感資料的保護工作，並配合美國 National Institute of Standards and Technology（NIST）所公布的後量子密碼學標準推動相關部署。

然而，PQC 的推動仍面臨多項挑戰，包括部分技術尚在成熟過程中、標準化作業仍需持續推進、既有系統轉換至後量子加密架構的複雜性，以及產業界對量子威脅認知不足等問題。為回應上述挑戰，加拿大在相關政策行動上可概分為三個推進重點。第一階段著重於提升政府部門、企業與社會大眾對量子威脅的認知，特別是針對未來具備破解傳統加密能力的加密相關量子電腦（cryptographically relevant quantum computers, CRQC）所可能帶來的衝擊，透過舉辦研討會、發布指引文件及建立威脅評估框架等方式，強化風險意識。第二階段則聚焦於加速 PQC 的開發、測試與標準化進程，並逐步將相關標準納入國家網路安全規範體系；此一過程除回應國內需求外，亦涉及與國際盟友之間的協調與合作。第三階段則是將既有系統實際過渡至 PQC 標準，過程中需先評估現行系統的脆弱性，據以規劃轉換時程，並確保資料移轉期間的業務連續性，同時配合相關人員的訓練與能力建構。金融、電信、能源及交通等領域被視為優先納入保護的關鍵基礎設施部門。

(二) 主軸二 安全的國家量子通訊網路
國家量子通訊網路的核心為量子金鑰分發（quantum key distribution, QKD）技術，該技術係依據量子物理原理所發展，能夠在通訊過程中偵測任何竊聽或外部干擾，因此在理論上具備高度的通訊安全性。加拿大計畫整合衛星與地面光纖所構成的混合式量子通訊網路，以逐步實現全國範圍的覆蓋。量子加密與科學衛星（Quantum Encryption and Science Satellite, QEYSSat）預計於 2025 至 2026 年間發射，將成為加拿大首項量子通訊示範衛星，用以驗證太空量子通訊技術的可行性，並為後續量子通訊網路的發展奠定技術基礎。

量子通訊網路的有效運作，仰賴跨國使用者與系統之間的互連互通，因此在技術標準、通訊協議及安全驗證等面向，必須逐步建立國際共識。加拿大正積極參與相關標準與規範的制定，並嘗試在其中發揮影響力。目前在技術層面仍面臨多項挑戰，包括量子訊號的長距離傳輸限制、量子中繼器的研發、量子網路協議的標準化，以及與既有通訊基礎設施的整合等問題。

為因應上述挑戰，加拿大亦規劃系統性的技術發展方向。首先，在基礎研究層面，需克服溫度、震動與電磁干擾等環境因素對量子系統的影響，而實際技術瓶頸主要集中於長距離量子糾纏的維持、量子錯誤修正，以及量子網路架構（量子拓樸）的最佳化。其次，透過建置國家級的地面光纖與衛星整合測試平台，除可提供產業進行技術與協議驗證外，亦可作為量子通訊人才培育的重要場域。最後，為確保本土供應鏈安全與技術自主，加拿大亦重視關鍵設備的研發與製造能量，包括量子光源、量子探測器與量子中繼器等，並同步發展相應的測試與認證能力。

在應用推動上，量子通訊網路初期規劃導入對安全性要求最高的關鍵領域，包括政府通訊、金融交易、醫療資料傳輸及關鍵基礎設施控制等。政府將與相關產業密切合作，透過可控範圍內的試點驗證，逐步辨識具實際可行性的應用情境，並在驗證成熟後再擴大至其他產業與應用領域。此外，量子通訊網路除通訊功能外，亦屬於重要的量子基礎設施，可進一步支援分散式量子運算與長基線的遠距離量子感測。例如：透過連結多個量子處理器，分散式量子運算有助於提升整體運算能力。

(三) 主軸三 量子通訊與PQC生態系的發展
量子技術高度仰賴前瞻科學的持續發展，因此高素質的人力資源是技術推進與產業成長的關鍵。加拿大擁有多個世界級的量子研究中心與大學等研究機構，具備相對堅實且多元的量子人才基礎；然而，為因應量子產業快速發展所帶來的人才需求，仍有必要持續強化人才培育與留任機制，以吸引國際專業人士並維持既有優勢。具體措施包括擴大量子科學與工程相關高等教育招生、設立專門的量子領域獎學金、推動產學合作之專業人才培養，以及促進國際專業人才的交流與合作。同時，加拿大亦重視量子跨領域人才的培訓，涵蓋量子軟體工程、量子系統整合與量子安全評估等新興專業職能的養成。

在產業發展方面，加拿大已孕育出一批具競爭力的量子技術企業，但若要進一步強化其國際能見度與市場影響力，仍需配合系統性的產業推廣與國際布局策略。為此，加拿大政府透過參與國際展會、舉辦技術交流活動及推動海外市場拓展等方式，協助推廣量子通訊與後量子密碼學相關產業，並同步提供市場情報與貿易支援服務，促進國際合作機會，特別是在與盟國之間的協作。在此過程中，量子技術的標準化推動與市場拓展被視為重要的政策工具。

鑒於量子技術研發與商業化過程需投入大量資金，加拿大亦提供多層級的資金與政策支援。在基礎研究層級，Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada（NSERC）提供發現補助金；在應用研究與技術驗證方面，則包括 NSERC 聯盟計畫、Innovation Solutions Canada（ISC）及Industrial Research Assistance Program（IRAP）等多項支援方案。針對不同發展階段的企業，加拿大亦提供相應的資源與政策工具，例如新創企業可獲得種子資金與孵化器等支援，成長期企業可申請戰略創新基金，而成熟企業則可透過深科技創投基金取得較大規模的投資。

此外，量子技術除展現技術突破與產業發展潛力外，亦可能對社會與倫理層面產生深遠影響。加拿大政府因而關注隱私權保護、資料安全、技術公平性及國際合作規範等議題，並強調建立完善的倫理與治理框架，以確保量子技術的發展符合既有社會價值與公共利益。針對量子技術可能引發的就業結構變化、社會影響及國際關係調整，加拿大亦強調應進行審慎評估，並配合前瞻政策加以因應，以降低潛在衝擊並確保技術發展能實際造福社會。

在全球量子技術競逐日益激烈的情勢下，智慧財產權保護與技術安全亦成為重要政策考量。相關作法包括加強量子技術專利的保護、完善研究安全管理機制、強化國際合作中的技術保護，以及建立量子技術安全評估體系，以在推動創新與產業發展的同時，兼顧國家安全與長期利益。