量子計算技術助力美軍解決戰場問題

量子技術公司 Q-CTRL 發布了一份白皮書，顯示量子計算系統正迅速發展，以開始解決戰場上的問題，包括有爭議的物流、國防工業韌性、導彈防禦及無人機系統的對抗。該公司表示，針對這些問題的量子增強解決方案已經通過其防禦客户的驗證，或是從跨行業問題擴展至防禦環境。這些解決方案為軍事規劃者提供了戰場信息優勢。白皮書還基於 IBM 的量子計算路線圖，提供了當前進展速度和這些計算解決方案成熟時間表的預測。

Q-CTRL 總部位於澳大利亞新南威爾士州的奇彭代爾，專注於開發量子錯誤抑制和量子導航的軟件工具。錯誤抑制包括一系列技術，旨在降低在操控量子位或用於記憶存儲時出現硬件錯誤的可能性。

白皮書突出了四個使用案例，這些案例中量子增強解決方案相較於傳統計算機提供了更快的處理速度和更佳的解決方案，這些案例包括：

量子增強解決方案的應用案例

1. 車隊路由：旨在提供物流解決方案，準時交付物資，同時最小化風險並展示抵抗敵方幹擾的韌性。研究顯示，預計在 2027 年可用於量子增強解決方案，需將量子位容量從當前的最先進狀態（最多 156 量子位的 IBM 量子計算機）增加 4.6 倍。

2. 戰略空運：目標是有效供應多個領域和劇院的前線指揮部，滿足其特定的操作需求。研究指出，預計在 2028 年可用於量子增強解決方案，需要將量子位容量從當前的最先進狀態（最多 156 量子位的 IBM 量子計算機）增加 4.9 倍。

3. 國防生產韌性：旨在重新配置國防生產，以提高速度和抵抗敵方幹擾的能力。研究顯示，預計在 2029 年可用於量子增強解決方案，需將量子位容量從當前的最先進狀態（最多 156 量子位的 IBM 量子計算機）增加 3.1 倍。

4. 導彈防禦及對抗無人機系統：旨在建立有效系統以保護國土防禦及前線部署資產，應對動態戰場。研究顯示，預計在 2029 年可用於量子增強解決方案，需將量子位容量從當前的最先進狀態（最多 156 量子位的 IBM 量子計算機）增加 4.1 倍。

Q-CTRL 首席科學家 Dr. Michael Hush 表示：「量子技術將為美國及其盟友提供決定性的優勢，以確保戰場上的優勢。透過國防部的重要技術倡議和國家量子倡議的戰略投資，美國將成為全球領導者，確保未來數年真實的戰場信息主導權。Q-CTRL 致力於幫助任務規劃者解決贏得戰爭的關鍵物流、規劃和運作問題。我們致力於提供高風險任務所需的戰略優勢，將最先進的量子計算能力帶入 AUKUS 夥伴關係。」

目前，Nighthawk 是 IBM 的量子計算平台，用於探索和擴展大規模容錯量子計算。該平台使用方格結構，將每個量子位連接到最多四個鄰居。預計 Nighthawk 將於 2026 年運行 7,500 個閘，並配備最多三個 120 量子位模塊（360 量子位），在 2027 年達到 10,000 個閘，並在 2028 年達到 15,000 個閘。IBM 的首個容錯量子計算機 Starling 預計將於 2029 年推出，將是一款模塊化、錯誤修正的量子中心超級計算機，擁有 200 量子位，能運行 1

億個閘。至 2033 年及以後，IBM 將擴展容錯量子計算機，推出名為 Blue Jay 的系統，能夠運行 10 億個閘，並支持最多 2000 量子位。