編按:本文綜合整理自 Ars Technica、QuEra 官方新聞稿、The Quantum Insider 及 AWS 官方部落格,並加入 Siami 編輯部觀點與分析。
量子計算新創公司 QuEra 在六月下旬拋出一份野心勃勃的藍圖,宣稱將在 2028 年透過亞馬遜雲端(Amazon Braket)上線第一台「實用等級」的容錯量子電腦 Libra,並在 2029 年推出後繼機型,達到一千顆以上的邏輯量子位元。這份時程表比多數同業預期提早兩到三年,也引發業界對「跳級式發展」是否真能兌現的熱烈討論。
從 260 顆到 1,000 顆:QuEra 的豪賭
QuEra 目前可用的兩套機型 Aquila 與 Gemini,硬體量子位元數都在 250 顆左右、錯誤率高到只能測試容錯編碼,無法在實際應用中發揮邏輯量子位元的威力。對照之下,Libra 將搭載超過 1 萬顆實體量子位元、編碼出 256 顆邏輯位元,並把錯誤率壓到百萬分之一(10⁻⁶),足以執行上百萬次可靠的量子操作。
「公司做了策略性決定,不再銷售 NISQ(嘈雜中等規模量子)系統了。」—— QuEra 的 Yuval Boger 對 Ars 說明。
更驚人的是後續機種:2029 年版本要翻倍到 2 萬顆實體位元、支援 1,000 顆以上邏輯位元,錯誤率再降到十億分之一(10⁻⁹)。這個級距在產業界被稱為「Gigaquop」(十億次操作),目前無論超導(IBM、Google)還是離子阱(IonQ、Quantinuum)陣營都還沒有人敢公開承諾。
為什麼這件事重要
從應用層來看,跨越 Gigaquop 門檻是量子化學、材料模擬、密碼學等領域開始出現「量子優勢」的最低條件。Libra 鎖定的首批商業場景——小至中型強關聯分子的基態能量問題——正是這個門檻的經典試金石。AWS 之所以願意把這套系統擺上 Braket,也是看準企業客戶對雲端容錯運算的早期需求。
更宏觀地看,這份藍圖代表中性原子(neutral-atom)路線第一次公開喊出「我們要超車」。QuEra 的硬體用雷射鉗住中性銣原子組成陣列,靠 Rydberg 交互作用糾纏,擴展位元數「基本上只是加雷射」的物理特性,使它不像超導或離子阱那樣需要昂貴的代工廠與極低溫基礎設施。這也是為什麼美國商務部近期的 20 億美元量子計畫,把 Atom Computing、Infleqtion 等中性原子新創都納入「製造瓶頸紓解」名單。
2024 年起,Pasqal 展示 506 顆無缺陷原子註冊、Atom Computing 跨過 1,000 顆大關,整個中性原子陣營在 18 個月內把可操控位元數從 256 推到 1,200 以上。QuEra 2023 年與 Harvard、MIT、NIST 合作,把 228 顆實體銣原子糾纏成 48 顆邏輯位元,是當時同類實驗最大規模。
數據解讀與質疑
把時程攤開來看,問題就浮現了。Libra 預定 2028 上線,後繼機 2029 年問世——中間只有一年。要在這一年內同時把錯誤率再降三個數量級、又把每位元所需硬體數砍半(從 40 顆實體位元換 1 顆邏輯位元,縮到 20 顆),這在物理上沒有明確的路徑。QuEra 自己也承認「無法公布達標所需的具體硬體錯誤率」,僅以「古典工程挑戰」帶過。
| 規格 | Libra(2028) | 後繼機(2029) |
|---|---|---|
| 實體位元數 | 10,000+ | 20,000+ |
| 邏輯位元數 | 256 | 1,000+ |
| 邏輯錯誤率 | 10⁻⁶ | 10⁻⁹ |
| 可靠操作次數 | 百萬級(Megaquop) | 億級(Gigaquop) |
| 每邏輯位元所需實體位元 | 40 | 20 |
「很多從現在到雲端生產系統的挑戰是古典挑戰而非量子挑戰:控制電子、實時糾錯解碼、編譯器。」—— QuEra 副總 Boger 接受 Ars 採訪時表示。
產業分析師對此普遍存疑。Reddit r/QuantumComputing 上的研究人員指出,就算 2028 年端出 256 顆邏輯位元,若錯誤率仍維持在 10⁻⁶,「實質上做不出任何科學上有意義的運算」。Futurum Group 的報告也提醒,AWS 的「可擴展且具成本效益」承諾仍取決於 QuEra 在雷射光學、控制電子、即時解碼三條工程線同步推進的執行力。
商業與融資背景
QuEra 的籌碼並不少。2025 年 9 月,NVentures(NVIDIA 創投)注資把 B 輪推上 2.3 億美元,Google、SoftBank Vision Fund、AWS 既有合作關係都參與其中。2026 年 6 月 25 日,QuEra 進一步啟動「FTQC Founders Circle」,邀請企業、HPC 中心、政府單位共同設計容錯時代的應用。
資金、技術、商業夥伴三方齊備,QuEra 的「跳級」並非無的放矢。但把硬體承諾變成可重現的雲端服務,仍需要 2027 年這一年內的工程奇蹟。AWS 的量子雲端負責人 Nikhil Deshpande 對外表示,他們相信 Libra 將在 AWS 用戶中「催生第一批量子化學、高能物理、材料模擬的科學應用」,但對於 QuEra 內部工程細節,AWS 顯然也只能選擇信任。
Siami 觀點
QuEra 的藍圖呈現了量子計算競賽的本質:不是「誰先做出 1,000 顆實體位元」,而是「誰先穩定提供 1,000 顆邏輯位元的雲端服務」。中性原子路線的擴展性確實比超導更具吸引力,但要從 260 顆跳到 1 萬顆、再翻倍到 2 萬顆,QuEra 等於一次下注未來三年的工程量,這在任何領域都是高風險策略。
值得關注的是 QuEra 與 NVIDIA 的合作細節——若能在 GPU 加速的即時糾錯解碼上取得突破,所謂「古典工程瓶頸」就不再是空話。對台灣的讀者而言,這意味著量子雲端服務最快 2028 年就有機會在 AWS 上試水溫,企業可開始評估自家研發流程中是否有可受惠於 Gigaquop 等級的環節,例如電池材料模擬、藥物分子對接、半導體摻雜模擬等。
無論 Libra 2028 是否如期上線,這份藍圖已經把「中性原子可能率先跨越 Gigaquop 門檻」變成產業界必須正視的假設。對手 IBM 與 Quantinuum 短期內勢必會被迫調整自家時程表,整個量子雲端市場的競爭節奏,2026 下半年起將明顯加速。
參考資料