僅僅數年前，量子技術仍被視為一門具有學術價值但相對冷門的研究領域。如今，隨著公私部門大量投入資源，相關商業應用快速擴展。在英國，為期十年的「國家量子科技計畫」（National Quantum Technology Programme, NQTP），總投資規模達10億英鎊，成功孕育出一個多元而蓬勃的量子生態系統，涵蓋眾多企業與頂尖學術研究團隊。當前發展重點已從基礎科學研究，明確轉向實際應用與商業化落地。

英國國家物理實驗室（National Physical Laboratory, NPL）作為英國的國家計量研究機構（National Metrology Institute, NMI），在英國量子生態系中扮演雙重角色：一方面提供技術專業支援與測試／量測解決方案；另一方面致力於解決限制量子技術規模化發展的測量挑戰。正如任何科技技術一樣，在部署量子系統時，準確且被信賴的測量至關重要。我們觀察到，產業界針對其特定應用場景所量身打造的測量方案需求日益殷切。

從基礎計量到新興標準-NPL驅動量子技術測量革新

NPL目前參與所有NQTP涵蓋的量子技術領域包括：量子運算、量子網路、定位導航與授時（Positioning, Navigation, and Timing, PNT）、量子感測，以及量子材料。其中部分技術例如授時，與國家計量機構（NMI）歷史上一直領先的領域緊密相關；而另外一些技術，如量子計算，對計量學社群而言是全新的領域。針對這些新興領域，NPL現在正積極投入關鍵參數測量的最佳實務建立、可追溯校準方法開發，以及支援未來量子產業成長所需的測量服務建置。

值得注意的是，當前許多急迫的測量挑戰，未必源自「量子本質」，而是來自於量子裝置運作所需的極端條件——例如極低訊號強度、超高真空或極低溫環境所帶來的限制。例如，NPL已研發可在超低溫下進行微波元件可追溯校準的技術，此即超導量子電腦的運作條件。這類系統主要藉由微波訊號控制（頻率範圍與5G 通訊相近），而規模較大的系統通常需具備數百條控制線路。隨著量子電腦規模持續擴張，對於性能穩定且可量化驗證的元件與子系統的需求將日益迫切，這意味著迫切需要準確的校準方法。NPL 憑藉其在微波計量及超導量子運算領域的專業，我們具備領導該領域發展的優勢。

建立信賴基礎-NPL領航量子技術的計量標準與指標制定

隨著量子科技邁向商業化，有些情況需要創建全新的計量學領域。儘管量子電腦解決真實世界問題仍需時日，但商業市場已經蓬勃展開，包括用戶願意為最新硬體付費、投資人積極將資金投入前景看好的公司。在此背景下，能夠比較並評估不同產品與服務的量測指標，成為產業高度關注的議題。

目前雖有多種性能指標問世，部分也廣為採用，但許多基準測試在實作層面仍缺乏一致性，可能導致結果產生落差。這些差異在科學論文中或許微不足道，但若涉及大型系統建置或投資決策，即使是細微差距都可能產生重大影響。作為英國的國家計量機構，NPL擁有扎實的研究實力與產業信譽，使我們在此領域擁有可發揮關鍵貢獻的條件。

為推動量子技術建立國際標準而努力，目前包括IEC/ISO和CEN-CENELEC在內的機構已啟動系列工作。這些新標準大多涉及測量與基準方法，而NPL與其他國家計量機構則在其中擔任發揮關鍵作用的角色。

近期，NPL與英國合作夥伴共同發表一份由英國國家量子計算中心（National Quantum Computing Centre, NQCC）委託的《量子電腦指標與基準》審查報告。而在2025年底，NPL將與多家國際頂尖國家計量機構共同推出「NMI-Q」倡議，目標是建立「量子技術前標準化框架」，為後續標準制定鋪路。

隨著量子科技持續發展，對準確測量的需求也將隨之增長。NPL將持續與英國及國際夥伴密切合作，確保計量學發展與量子創新維持步伐並行。