壹、前言

量子電腦（Quantum computer）是一種利用量子力學原理進行運算的計算機，與傳統電腦基於的「位元」（bit）不同，量子電腦使用的是「量子位元」（qubit）。傳統位元只能是0或1之一，而量子位元可以同時處於0和1的疊加狀態，這使得量子電腦在處理某些特定問題時能展現出遠超傳統電腦的運算能力。

量子電腦的核心原理包括量子疊加與量子糾纏。這些特性使得量子電腦能夠在處理大量資料或進行複雜模擬時，同時探索多種可能性。例如在密碼破解、藥物設計、材料模擬與金融模型等領域，量子電腦被認為有潛力帶來突破性的進展。然而，目前的量子電腦仍處於初步發展階段。實際應用受到許多限制，例如量子位元極易受外界干擾、運算穩定性不高、以及需在極低溫下運作等技術挑戰。儘管如此，全球各大科技公司與研究機構仍持續投入大量資源，力求突破瓶頸。

量子電腦三個主要技術挑戰，包含：

(1). 穩定量子態的維持：

現今技術量子態十分容易受到影響，因此目前量子態皆需要在接近絕對零度的狀態下進行操作，目前主要需要克服的問題就是該如何長時間維持量子態暫停在某個量子時間，其中一項研究方向是發展「常溫超導體」，若能在室溫下實現超導效應，將可大幅降低量子電腦的冷卻與維護成本，同時減少外部熱雜訊對量子態的干擾，進一步提升量子態的穩定性與實用性。

(2). 量子位元的可擴充性：

量子電腦可擴充性的關鍵之一是矽自旋量子技術，因與現有半導體製程相容，具備高度發展潛力。Princeton 大學成功在矽中實現量子糾纏，量子位元穩定度達 99%、邏輯閘可靠度達 75%，展現極大應用前景。

(3). 量子軟體研發：

量子電腦需搭配專用軟體才能發揮效能，軟體設計須考量雜訊、硬體差異與演算法需求，並仰賴跨領域人才與開源社群合作推動研發。

目前全球專利涉及量子電腦的專利權人多為美國企業，例如：INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORP （美國─國際商業機器公司 IBM）、GOOGLE INC.（美國─谷歌）、MICROSOFT TECHNOLOGY LICENSING LLC （美國─微軟）。台灣的專利權人則為財團法人國家實驗研究院、阿證科技、臺灣大學等。

貳、專利分析

本文透過專利關鍵字檢索，初探全球「量子電腦」相關之專利技術佈局概況。

一、量子電腦相關市場概況-穩定成長

近年量子電腦之相關技術生命週期概況顯示，「專利申請數量」與「專利申請人數」之時間消長，觀察量子電腦產業所處之技術生命週期階段，如為：技術萌芽期、成長期、成熟期或衰退期等。

如圖一之技術生命週期概況顯示，橫軸為專利權人的投入量，縱軸為專利的申請量。產業整體技術研發量能整體呈現成長狀態至今。客觀推論產業技術目前處於技術成長期階段。

資料來源： 各國專利資料庫，華淵公司整理

量子電腦之相關專利概況如圖二顯示，相關技術的專利申請數字自2014年開始呈現成長的狀態至2021年，隨後開始有下降的趨勢，公開/公告數則於2015年開始呈現增長狀態至今(2023)。