量子電腦上太空做了什麼？維也納團隊完成首次在軌光子運算測試（預印本）

如果你也好奇過「量子電腦到底什麼時候才會走出實驗室」，這次它走得有點遠：直接上了低軌道。維也納大學 Philip Walther 帶領的團隊把一台量子光子處理器送進太空，據 Phys.org 報導，這是量子電腦首度在太空中運作。

衛星的老毛病：拍得到，傳不下來

繞著地球跑的衛星把原始資料送回地面時，會遇到瓶頸與頻寬限制，整條流程因此被拖慢。解法之一，是讓資料在天上就先處理過再傳。講白話，與其把整箱原料寄回工廠，不如在現場先篩一遍，只寄有用的那些。

一塊玻璃晶片，用光來算

團隊的做法是打造量子光子處理器，用單顆光粒子（光子）在小巧的光學硬體上執行複雜運算。整套設備包含光子對光源、六模式整合玻璃電路晶片、單光子偵測器與控制電子元件，於 2025 年 6 月 23 日搭乘 SpaceX 獵鷹 9 號火箭升空，進入低地球軌道。

運作方式是：雷射打進晶體產生成對光子，光子進入微小的玻璃電路，再靠微型加熱器控制它們的行進與干涉，最後由偵測器接住光、量測光子從哪裡出來。翻成人話，這塊晶片像一座閘門可調的迷你水道，研究者改的是水道形狀，看水最後從哪個出口流出來。

一半偵測器陣亡，實驗照做

太空對量子光學系統並不友善：輻射、劇烈溫差與真空都可能損壞元件或干擾運作。發射之後，六個光子偵測器有一半失靈，團隊只剩三個能用。少了一半裝備還要交出成果，這大概是史上最貴的將就。

即便如此，任務仍達成核心目標。在軌道上的頭八個月，系統成功產生、操控並偵測光子對，執行了數種不同的編程運算；團隊也調整晶片設定、細調光子去尋找所謂的雙光子干涉，並在嚴苛的太空環境中成功觀測到光粒子之間的量子干涉。

這還不是定論

作者自己把話說在前面。論文寫道：「下一步是讓感測器與處理器之間形成閉環，把地球觀測資料直接編碼進電路上所編程的么正變換裡。」他們也指出：「剩下的問題是在推論任務所需的長時間擷取過程中維持穩定，因為元件逐步劣化會降低符合計數率。」目前這套系統還沒有真的處理過衛星資料。

對明日的太空通訊與導航來說，這是往實用化挪了一步，而不是抵達。如果你正在等「衛星自己先算完再傳下來」的那一天，答案是還沒到，但方向已經被驗證了一小段。值得留意的是，這條線同時牽動地面的光子晶片產業：能在輻射、溫差與真空裡活下來的光學元件，回到地表的感測設備上同樣是好東西。

資料來源

Phys.org：Quantum computer boldly goes where no quantum computer has gone before: Space（2026-09-28，作者 Paul Arnold）
https://phys.org/news/2026-09-quantum-boldly-space.html
論文：Simon Steiner et al, In-orbit operation of a programmable quantum photonic processor, arXiv (2026)，DOI: 10.48550/arxiv.2609.25248（預印本）。研究由維也納大學 Philip Walther 領導。