日本政府在 2021 年度的預算修正案當中，在不同計畫中分別對量子技術追加了共計約 500 億日圓（約新台幣 125 億元）的相關預算。儘管日本在量子基礎理論與技術的提出早於其他國家，但實際投入運用卻慢了其他國家好幾步。經濟安保專家會議成員、前安全保障局次長兼原信克 11 月 29 日在日本放送的廣播節目上表示日本因二戰戰敗使得科學技術與國防的連結斷裂，導致政府補助科學發展卻沒辦法為國家所用，該是時候解決這樣的問題了。
量子電腦
日本政府為了加速量子電腦的基礎技術開發，在 2021 年度（～2022 年 3 月）的預算修正案中追加了 360 億日圓（約新台幣 88 億元）。為實現超越現有超級電腦的量子電腦，歐美、中國政府及企業皆相繼投入巨額資金的情況下，日本正試圖扭轉局勢，從硬體、軟體兩個面向進行研發，預計在 2050 年左右能投入運用。
量子電腦的研發是日本政府的大型研發補助計劃「登月型研究開發事業」的其中一環，2021 年度預算修正案規劃 360 億日圓用於量子電腦研發，而該計畫的總預算共追加了 800 億日圓 （約新台幣 196 億元） 。
登月 moonshot 的含意是指很困難，但如果實現的話會帶來莫大效果的大型計畫。
這項計劃在 2018 年啟動，2018、19 兩年度的修正預算達到 1200 億日圓 （約新台幣 295 億元） ，有 7 項研究正在進行。
具體上來說目標在開發量子電腦關鍵的核心基礎技術：「容錯計算」量子計算架構。此外，量子電腦的硬體基礎是量子位元晶片。在製造單個量子位元之外，還要有封裝並堆疊晶片的技術，讓量子位元在高密度的情況下還能有可行的佈線方式、乾淨的環境、與極低的串擾，有利於量子計算。如能在大規模封裝的同時保證充分的計算精確度，就可望應用在各種產業。 目標是在 2050 年以前打造出容錯通用型量子電腦。
容錯計算
電腦系統中，硬體發生故障、軟體出現錯誤或系統有缺陷的情況下，仍能正確地執行給定的算法。為了實現這一點，必須使系統具有故障檢測與診斷、功能切換與系統重組（reconfiguration）、系統恢復與重新運行、系統的重構（reintegration）與可擴展等功能，而且這些功能不能影響系統的正常運行或至少不能使系統的性能下降到不能容忍的程度。
量子電腦的研發除了有美國大型企業 google、IBM 投入以外，中國科學技術大學等中國的研究機關也相繼發表劃時代的研究成果。
美國自 2019 年以 5 年最高 13 億美元 （約新台幣 360 億元） 的規模投資量子電腦的研發；歐盟從 2018 年啟動 10 年 10 億歐元 （約新台幣 313 億元） 規模的計劃；中國在 2016 年起實施了 5 年約 70 億人民幣 （約新台幣 304 億元） 的研究計畫，此外還增設了量子研究基地。
另外，在台灣，行政院發言人羅秉成在 12 月 2 日的院後記者會表示，今年已正式啟動跨部會計畫，將由科技部、經濟部、中研院共同籌組台灣量子國家隊，未來 5 年將投入 80 億元引導產學研界加入量子科技研發。
量子加密技術
在經濟安保部分，日本政府也加速無法入侵的「量子加密通訊」的研發。在 2021 年度修正預算案追加了 145 億日圓，進行驗證測試和人造衛星的運用。在全球進行霸權行為的中國，在量子加密通訊技術的應用領先於日本與其他各國。岸田政府希望透過關鍵技術之一的量子加密通訊技術研發，來連結經濟安保和培育新產業。
量子加密通訊是利用電子和光等基本粒子在微觀世界量子行為來加密的技術。要傳輸加密的重要文件、影像等數據，要先將解密所需的「金鑰」嵌到光的最小組成粒子（基本粒子）的光子上傳送給接收端，接收端就可以透過事先收到的這枚金鑰來解讀加密訊息。
但因為基本粒子在微觀世界有著特殊的行為，亦即如果第三人在傳輸過程中想要攔截嵌有金鑰的光子，光子的量子狀態定會被改變而破壞金鑰，那麼就無法複製取得正確的金鑰，也會被發送和接收端發現有人入侵。這項技術可能會被轉作軍事用途，從經濟安保的觀點被視為是關鍵技術而受到矚目。
總務省在預算修正案為經濟安保追加了約 250 億日圓。當中有約 145 億日圓是規劃給量子加密通訊技術的研發。具體上，約 90 億日圓會用在建構被稱作「測試台」的測試環境。為了能在連結多顆人造衛星的「衛星星座」上活用量子加密通訊技術，投入約 50 億日圓。日本在量子技術的基礎研究雖然具有優勢，但和進行戰略投資的中國比起來，實際投入運用卻是慢了好幾步。
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科學技術和國防的斷裂
日本同志社大學特聘客座教授兼原信克在《日本放送》11 月 29 日的廣播節目上，提到日本經濟安保其中一個目標要讓科學技術和產業技術運用在國防安全保障，而這需要有政府和民間合作。他說英語其實沒有經濟安保這個詞，日本是一個很特殊的國家，因為是戰敗國所以在戰後財經商業界及政府經濟機關與負責安全保障的防衛部門之間完全斷了連結。
（圖／網路）
但現在的對手是中國，財經商業界和政府經濟部門也必須考量到安全保障的問題。而現在岸田政府大力推行的經濟安保在安倍政府後期就開始進行了。
兼原說軍事和科學技術完全就是一體兩面，發展科學技術非常花錢，困難程度大概是推出 1 千個方法只要有 3 個能成功就好了，而當中風險最高的就是安全保障的技術，已經是 10 萬有中 3 就好的世界了。日本每年投資約 4 兆日圓在科學研究，而一年的防衛預算約 5 兆日圓，這樣一比較之下可以看得出 4 兆日圓是多大的金額。
但日本的科學界都秉持和平主義說「不會跟防衛省合作」然後致力在他們的研究，就像日本學術會議就是如此。兼原認為必須在這部分想想辦法解決，輸了科學就輸了戰爭，在 20 世紀就已是那樣的時代，航空機、潛艦和核武，日本已經慢了其他國家 10 圈了，該是做點什麼的時候了。
兼原提到現在在太空、網路領域最先進的是「量子」技術，在這 10 年、20 年內就會拚出高下決定勝負。2011 年率先推出量子電腦的加拿大公司 D-Wave Systems 採用的是日本東京工業大學的特聘教授西森秀稔等人在 1998 年提出的「量子退火」技術。儘管理論和基礎技術是日本人提出，但卻沒有在日本善加利用，其他國家都在努力，運用量子技術會大幅提升電腦性能，日本如果在這裡輸了真的就輸了。量子技術下從通訊、加密、素材到電腦都會和現在的完全不同，是完全不一樣的世界。雖然有在努力但在日本卻很難連結到安全保障。
量子退火（Quantum annealing）
是一種利用量子世界中能量暫時變化的特性衍生出的次經驗演算法，可以在欲處理問題擁有多組候選解答的情況下，找到全局最佳解。20多年來，加拿大 D-Wave 系統公司一直是量子退火技術的代名詞。D-Wave 是世界上首家賣量子電腦的公司，雖然量子退火在解決蛋白質折疊或路線規劃等問題成效驚人，但也礙於技術特性，一定程度上限制了 D-Wave 硬體所能解決的問題類型，無法真正實現通用型量子電腦（general quantum computer）。
和書上理論不同科學技術要實際投入運用需要花錢，錢的部分由政府負擔，但科學家又說不能用在安全保障，兼原就問「那為什麼政府要出錢」。他也提到像是日本的超級電腦「富岳」就只是做出來，除了理化學研究所和富士通有在用以外幾乎沒有人在用，日本這個國家沒有「為了什麼而做」的理由，變成只是「為了科學而科學」，不管是在防疫也好，防災也罷，他希望這些技術能為日本社會做出貢獻。
參考新聞連結：
2021/11/29 日刊工業 「量子計算機」研究開発で巻き返す、政府が計上する360億円の使い道
2021/11/22 産経 ＜独自＞盗聴防止へ量子暗号強化 経済安保１４５億円
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2021/11/01 科學人 量子世代產學佈局
