隨著20世紀的第一波量子革命帶來的創新電晶體與雷射發明，造就現今資訊社會的電腦與網路發展，而今第二波的量子革命，將完全顛覆過去的傳統裝置，在材料或醫療器材等跨領域應用上發光發熱，並創造出極大的經濟效益與嶄新的社會價值。荷蘭過去在量子位元、量子網路、量子演算及後量子密鑰(post-quantum cryptography)等領域即的科學研發佔有領先地位，QuTech等研究機構在全球的量子領域也有傑出的表現，帶動全球投資與新創的蓬勃發展。當全球都在投資量子技術之際，有著世界領先研究機構的荷蘭自然也不例外。若欲保住領先地位且更上層樓，必須將散落各地的資源加以整合，同時專注於新的人才、研究人員以及新的基礎建設與產業等的投資，以期建立一個全新生態系。因此提出名為Quantum Delta NL(或簡稱QΔNL)的國家議程與行動方案，以將荷蘭打造成為量子技術的樞紐以及世界領導中心。本報告從技術挑戰、量子技術的社會與經濟衝擊，掃瞄荷蘭在全球發展脈絡下的地景，最後提出荷蘭發展量子技術的國家議程以及執行該議程的準則，期望以行動於2030年在科學及產業皆產出令人振奮的成果，抑或是提出全新的解決方案，以對全世界有更多的貢獻。
量子理論的原理在於量子必須達到「量子疊加」((quantum superposition)和「量子糾纏 」(quantum entanglement)兩種物理狀態，才能快速處理非常龐大的資訊。為配合歐洲旗艦計畫建立在在基礎科學上的3大工作項目：工程與控制、軟體與理論、教育與訓練，本議程將量子技術的應用分為4大潛力領域：量子通訊、量子運算、量子模擬、量子感測與度量。
一、各項應用量子相關技術所面臨的技術挑戰：
(一)通用型量子電腦：精密的量子糾錯演算(quantum error correction algorithms)、量子運算的噪聲中間量子（Noisy Intermediate-Scale Quantum, NISQ）系統、減少錯誤率以及增加位元數、可擴展的量子電腦硬體架構與電子、系統工程的挑戰、處理大量輸入的資料集、更進一步的量子演算、量子軟體的驗證與測試、直覺的使用者介面等。
(二)量子模擬(Quantum simulators)：擴充至上千位元、發展新的量子演算、驗證與確認等。
(三)量子通訊(Quantum communication)：遠距離的量子糾纏、量子網路的量子處理器、量子網路的結構、量子網路的軟體等。
(四)量子感測(Quantum sensor)和度量：新感測技術的發展、降低量子感測系統的足跡、開發可擴充生產的材料與製程、讓感測速度加快、開發快速高效能的偵測器等。

二、量子技術應用的4大領域發展軌跡
(一)量子運算從目前到未來5年，預期將從對量子能耐的理解發展出新的量子演算與軟體，未來10年發展出記憶有限的量子電腦，未來15年可發展出通用型量子電腦。
(二)量子模擬方面，未來5年將從目前的基礎研究逐步發展至化學製程模組化，並展示大於1,000位元的量子優越性，未來10年可發展至量子機器學習以及量子電腦分散運算的同步存取。
(三)量子通訊方面，未來5年將從目前的量子密鑰發展至量子認證，未來10年發展至量子遙傳（quantum teleportation），未來15年可望發展出量子網路。
(四)量子感測與量測方面，未來5年將由目前在農業的光線感測器以及地下空洞偵測，發展到金融市場的原子鐘以及無須GPS的導航，未來10年可發展出量子核磁共振以及大型天文觀測網絡的時間同步等。
對於社會的貢獻包括：安全與隱私保護、能源與永續、健康與照護、農糧食品與水資源的供應、行動與物流。經濟面貢獻包括：量子產品與服務生態系的建立、市場規模的大幅擴增。但是對於倫理與法規面的負面衝擊可能有：社會不平等擴大、金融體系不安定、隱私與安全的疑慮、監控的風險、盲目運算或安全上的風險等。

三、荷蘭的量子技術研究機構
量子技術若要成功開發與應用極為複雜，除了克服技術上的障礙以外，還須要多重領域技術的配合。因此無論在創意發明或人才、資金等方面的基礎建設都亟待整合，須要產、官、學、研交織合作，單打獨鬥難以克竟全功。政府在法規與資金面提供協助，商業社群也必須與學研界在基礎研究上攜手合作，才能加速進入市場的腳步，企業也必須與學界共同培育次世代人才。荷蘭在此模式的合作有獨特的優勢，能夠以系統思考的方式整合系統工程與複雜技術，形成具獨特能耐的營運體系與生態體系，足以將荷蘭打造成為量子王國(Quantumland)。在研究發展能量方面，包括位於Delft的QuTech的先進量子運算與量子網路研究中心、微軟與荷蘭大學在Q-Campus聚落中合作設立的量子實驗室、阿姆斯特丹的QuSoft量子軟體研究中心和Eindhoven的QT / e量子材料與技術中心等所共同建構出的卓越研究中心等。在知識創造方面 ，包括荷蘭應用科學研究機構TNO的量子技術專家群、荷蘭計算與電腦科學中心CWI、原子和分子物理學研究所AMOLF、台夫特理工大學、萊頓大學、阿姆斯特丹大學、特文特大學、拉德堡德大學、烏特勒支大學、格羅寧根大學，分別在不同量子技術領域的專精。

四、全球投入量子技術研究之概況
在全球的版圖中，加拿大在過去10年共投入10億加幣(約6.6億歐元)，美國在2018年通過量子倡議法、提供12億美元(約10億歐元)補助量子資訊與通訊的研究，國家科學基金會與能源部打造系列量子中心，DARPA等組織與國防部也在量子技術研究扮演重要角色，Google、Honeywell、HP、IBM、Intel、Microsoft等大型企業對於技術發展也不遺餘力。中國近年來在量子技術也有傲人的表現，中國國家科學院開發世界首顆量子科學實驗衛星，2015年阿里雲與中國國家科學院合力在上海建立阿里巴巴量子運算實驗室，在2018年首度提供雲端量子運算服務。在美國與中國的夾擊之下，歐洲亦不落人後。
歐洲在2016年歐盟ERA-Net QuantERA計畫徵案補助，荷蘭在首次徵案中便貢獻100萬歐元，參與9個研究計畫。2017年歐盟再度發布量子技術旗艦計畫，以10億歐元鼓勵公私立合作設立世界領先的量子研究與發展中心，2018年20個計畫共獲得1.32億歐元補助，荷蘭在這些計畫都獲得傑出的表現，而歐洲各國也紛紛投入不同金額的開發資金，德國投資6.5億歐元，英國持續加碼量子國家型計畫，連規模較小的瑞典也提出1億歐元發展量子技術。在世界各強的龐大壓力環伺之下，荷蘭不但要確保過去從國際合作中獲得的投資與其他資源，更要在內部吸引與留住人才。但是若要量子技術成熟到社會應用或發揮價值，即便如美國或歐盟等大國也無法全拿、通吃，必須建立國際共享機制，才能加速技術開發與商業應用，而荷蘭必須在建立國家優勢與國際合作之間取得平衡。

五、荷蘭量子技術發展國家未來議程
荷蘭要打造量子王國可以借鏡矽谷發展的模式，以目標導向的策略，吸納生態體系中所有團體作為後盾，因此從兩大面向訂定荷蘭的量子技術發展國家未來議程：
(一)以目標行動致力於強化整體知識與創新生態系，此行動必須強調技術發展的關鍵驅動力，行動包括：
1. 突破研究與創新的技術障礙：如量子運算的位元平台、錯誤校正、硬體結構與電子系統設計等;量子模擬在化學與材料的研究;量子通訊在遠距纏繞、提高量子網路的功能性等;以及量子感測、量子演算、後量子金鑰加密等。
2. 生態系發展、市場創造與基礎建設：QΔNL的國際定位以及與美日等國的國際合作深化、創造試驗性質的現場實驗室(Field labs)、加強國家無塵室的投資以執行量子議程、除了Q-Campus以外增加對Delft量子聚落的投資、協助地方打造研究生態系、建立技術移轉機制並鼓勵創業。
3. 人力資本--教育、知識與技能：強化教育與知識交換、吸引海外人才並留住、舉辦研討會或工作坊或以交換學生與暑期學校等形式建立社群。
4. 開啟社會對量子技術的對話：建立國際對話、設立法規倫理與社會委員會及專家群、開發量子技術的法規與倫理架構。

(二)設計3項催化計畫來加速潛力領域的市場成熟度與社會接受度 ：主要提供先導測試與社會試用，以瞭解實際應用狀況，同時凝聚生態系中不同的參與者、社群以及各項技術與行動，計畫包括：
1. 量子運算與模擬：擴充Delft的物理運算設備、發展量子模擬器所須材料並建立相關能耐、在不同地區以不同方式開發各種量子技術的應用案例、建立相關價值鏈。
2. 國家量子網際網路：以基於量子糾纏的網路架構、發展測試基地讓使用者與開發者公開取用、串聯價值鏈中早期採用者等三大支柱建設量子網際網路。
3. 量子傳感與量測應用：建立聯合開發平台、瞭解測試與使用者設施需求以協助企業或組織做好上市前的準備。
報告對於行動方案內容有詳細的說明，並提供催化計畫的短期(0-4年)、中期(5-8年)、長期(8年以上)衝擊，以及國家發展議程對上述7項任務挹注的經費規模可供讀者參考。