量子科學將來可能被應用於醫療、金融、通訊、國家安全與軍事，量子經濟發展聯盟(Quantum Economic Development Consortium, QED-C)與Hyperion Research公司預測2020年全球量子運算市場規模為3.2億美元，估計至2024年將達8.3億美元。本文摘錄加拿大先進研究所(Canadian Institute for Advanced Research)論述各國量子科學政策措施，以及歐洲尖端運算夥伴(Partnership for Advanced Computing in Europe, PRACE)闡述學術界與產業界在量子運算方面的合作概況。 

一、    各國量子科學政策
加拿大先進研究所(Canadian Institute for Advanced Research, CIFAR)指出，截至2021年1月前，已提出量子科學研發策略的國家，並將各國的政策發展策略分為三種(如圖一)：

1. 20個國家已提出國家層級的政策，其中，有3個國家仍在研擬階段)；
2.雖無國家政策，但政府已投入研發資金或提出相關方案；
3.透過參與國際合作投入量子科學。

主要國家量子科學發展政策與策略如表二，另針對美國、歐盟、日本與臺灣之研發投入彙整說明如下。

(一)    美國

1.於2018年提出國家量子倡議法案(National Quantum Initiative Act)，預計5年投入12.75億美元。
2.在白宮科技政策辦公室(White House Office of Science and Technology Policy)下成立國家量子協調辦公室(National Quantum Coordination Office)。
3.國家科學基金會(National Science Foundation)設立量子飛躍挑戰研究所(Quantum Leap Challenges Institute)、Quantum Foundry、量子網路研究中心(Center for Quantum Networks)。
4.能源部(Department of Energy, DoE)公布量子網路(Quantum Internet)藍圖，期望打造出無法被入侵的網路系統，並設立5個量子資訊科學中心(Quantum Information Science Centers)。
(1)Q-NEXT(Next Generation Quantum Science and Engineering)：串聯量子科學生態系。
(2)SQMS(Superconducting Quantum Materials and Systems Center)：建構與部署用於運算與感測之量子系統。
(3)QSA(Quantum Systems Accelerator)：合作設計演算法、量子設備與工程解決方案。
(4)QSC(The Quantum Science Center)：克服量子科技所面臨的量子態韌性、可擴張性與可控制性障礙。
(5)C2QA(Co-design Center for Quantum Advantage)：克服交叉驗證雜訊中等規模量子(Noisy Intermediate-Scale Quantum, NISQ) 限制。
5.量子經濟發展聯盟(Quantum Economic Development Consortium) ：結合產官學之利害關係人，以建構生態系與供應鏈。
6.美國白宮科技政策辦公室、國家科學基金會與產業及教育團體成立國家Q-12教育夥伴，將量子科技延伸至國高中教育。

(二)    歐盟

1.2018年提出10年期的量子旗艦計畫(Quantum Flagship)，2018-2021年已投入1.52億歐元。
(1)在旗艦計畫項下共有21項專案，皆為歐洲各國企業、研究與學術機構共同合作，涵蓋五個技術領域，包含量子通訊、模擬、感測、計量、運算與基礎研究。
(2)每年舉辦研討會(European Quantum Technologies Conference, QTEdu) 
(3)成立量子產業聯盟(Quantum Industry Consortium)，該聯盟目的為串聯歐洲量子產業界的利害關係人，並強化共同利益。
2.2016-2022年投入3,980萬歐元於QuantERA，作為推動國際研究合作的資金。
3.2019-2022年投入1,500萬歐元於量子通訊產學研機構聯盟的OpenQKD。
4.發展整個歐洲量子網路，以確保歐洲量子通訊基礎設施的網路安全 (European Quantum Communication Infrastructure, EuroQCI)。

(三)    日本

1.2020年提出量子技術創新策略(Quantum Technology Innovation Strategy)，預計投入215億日幣，未來10-20年的發展策略：
(1)繪製4個技術領域的策略藍圖，包含量子運算與模擬、量子感測與計量、量子通訊與加密，以及量子材料。
(2)至少設立5個量子創新中心。
(3)至少成立10個由政府資助的新創公司。
2.文部科學省(Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology)的量子飛躍旗艦專案(Quantum Leap Flagship Program, Q-LEAP )，期程為2018-2027年，目標為建構技術研發網絡，達成社會與經濟方面的量子飛躍(Quantum Leap)，主要投入4個領域，分別為：
(1) 量子資訊科學(Quantum Information Technology)，包含量子模擬與量子電腦。
(2)量子計量與量子感測。
(3)下世代雷射。
(4)人力資源發展。
3.射月計畫的目標六，設定日本量子科學發展目標為，在2030年前開發出100量子位元的NISQ量子電腦與量子糾錯(quantum error correction, QEC)量子電腦，預計至2050年開發大規模的容錯量子電腦(fault-tolerant quantum computer)。

(四)    臺灣 

2020年透過跨部會(科技部、經濟部、中央研究院等)規劃籌組「量子國家隊」，預計5年投入新臺幣80億元經費，主要分為7大任務，分別為：
1.開發量子電腦與量子通訊核心元件關鍵技術：量子位元、低溫電子電路系統、量子材料、量子光源與偵測器量子通訊晶片。
2.建置量子運算與量子密碼研發平台：量子演算法、量子程式設計應用、量子密碼與通訊協定。
3.產業交流合作平台：與產業對話，促進產學研合作，項目包含量子晶片(元件)設計及低溫工程測試。
4.研發前瞻硬體次技術：量子科技關鍵零組件。
5.擴大團隊參與與厚植量子世代技術研發人才。
6.建立量子技術尖端核心設施，包含極低溫致冷系統、尖端量子光電量測、前瞻量子材料製備、先進製程實驗室等。
7.科普推廣與基礎人才培育。

二、    各國量子科技政策投入領域

許多國家政策投入在三個量子科技領域，包含感測、通訊與運算，其中，量子通訊是短期重點開發領域，包含量子衛星、量子密鑰分發、量子加密。韓國與中國皆提出國家級的全國性網路或是衛星量子密鑰分發網路，同時量子通訊亦為國際合作的絕佳發展機會，例如：歐盟以OpenQKD作為各國測試平台，以建構歐洲整體量子通訊基礎設施(Quantum Communication Infrastructure, QCI)的安全性。
英國、瑞士與日本等國家提出在當地建立實用型NISQ電腦作為中期(2030年)目標，許多政府也支持研究員與產業使用者共同合作，以探索能創造出量子電腦的應用方式與案例，目前的潛在應用領域包含化學、材料與製藥的分子模擬、金融模型、物流配送與人工智慧及機器學習。部分國家則奠基於該國優勢進行開發，例如：以色列國防部與國防產業為該國量子研究的主要參與者，臺灣則有半導體產業的優勢，韓國則以維持其資通訊技術優勢為目標。

三、歐洲學術界與產業界的量子運算

目前歐洲強大的量子生態系統主要歸功於學術研究人員與新創公司的努力，因此，未來歐洲在量子領域競爭力，其關鍵在於持續讓研究單位與企業能在現實生活中使用新技術與複雜的量子解決方案。產業界了解其所面對的挑戰並擁有相關數據，而學術界與新創公司則擁有專業知識與技能可支持產業界的發展。因此，透過聯合學術界，包括研究與技術組織、新創與產業界的努力，可以最大限度的發揮量子運算的影響力。

(一)量子運算計畫

歐盟預計投入1億歐元於量子旗艦計畫(Quantum Flagship)，是目前全球最大型量子科技的國際資助方案，共聚集32個國家的產官學界人才。此外，歐盟的研究資助架構亦支援其他量子相關的專案，如協調跨國與跨學科的QuantERA聯盟，以及由來自13個國家的大學與研究機構組成的OpenQKD，致力於研發量子密鑰分發技術。
量子旗艦計畫(Quantum Flagship)補助了六個量子運算與模擬計畫，包含：
1. AQTION：基於離子井的高等量子運算
2. NEASQC：量子運算的次世代應用
3. OpenSuperQ：開放式超導量子電腦
4. PASQuanS：可程式化大規模量子模擬
5. Qombs：利用量子串聯雷射光頻梳實現量子模擬與糾纏
6. QLSI-量子大規模積體電路。

(二)新創公司與產學合作聯盟

量子科技相關新創公司通常具有學術背景，位於學術界與產業界之間，因此可以成為連結學術界與產業界的橋樑，而這也有助於建構更成熟的生態系統，並讓不同產業了解投資量子技術所需的資源需求，例如：研發、教育、招聘與金融投資，進而評估自身是否值得投資於量子運算。另一方面，新創公司也逐漸在歐洲地區提升知名度、提高自身的技術整備度，並簡化產業與學界研究人員之間的知識轉移。因此，一些歐洲國家已經開始扶植量子技術的新創公司。
法國國家大型計算中心(GENCI)與促進量子運算的非營利組織Le Lab Quantique共同創立Pack Quantique計畫，透過與新創公司與學術聯盟合作，以重大產業挑戰項目為目標並提供研發資金。此外，法國亦提出Teratec量子運算倡議，旨在促進學術界與產業界間的協同作用，以快速培養量子運算領域之技能與專業知識，並聚集未來用戶、技術提供商與研究中心。
芬蘭的政府創新輔導機構Business Finland與赫爾辛基商業中心(Helsinki Business Hub)多年來一直持續耕耘量子產業與新創公司。VTT技術研究中心和新創公司IQM合作研發量子電腦，並預計在2024年打造50 量子位元的量子電腦。芬蘭整體的量子生態系統也正蓬勃發展，如芬蘭量子研究所結合量子運算、通訊、感測、計量學與模擬的專業知識成立InstituteQ；Business-Q則是聯合產業、大學、研究、技術組織與投資者。
在德國，由十家最具影響力的公司組成量子技術與應用聯盟(Quantum Technology and Application Consortium, QUTAC)，將利用所擁有的資源與專業知識加速德國在量子運算領域的創新發展。荷蘭量子計畫Quantum Delta NL已獲得6.15億歐元，並透過公私合作關係，組織與實施量子技術國家議程(National Agenda for Quantum Technology: Quantum Delta)中的量子運算項目。

四、結論

CIFAR指出，由國家提出的量子策略通常傾向兩種整體政策目標，分別為整合學術界與產業界的利害關係人共同投入研發，以及促進研究轉化成實務應用，且強調人才培育。此外，各國量子政策主要可歸納整理為四類，
1. 建立創新中心、專責單位及產學研聯盟。
2. 舉辦特定目標的競賽或提案徵求活動。
3. 提供直接資金予具有國家重要性的特定專案。
4. 透過政府投資或創投予創業團隊。
最後，部分國家明確指出國家政策需要評估量子技術對社會、法律、經濟與道德的潛在影響，如網路安全、隱私性與公平性等議題。