歐洲專利局(EPO)於2023年1月25日發布量子運算專利洞察報告，這是EPO第二次針對量子科技發布相關專利報告。

本報告根據公開專利資訊，呈現出整體量子運算科技，以及部分次領域的專利發展趨勢。這些次領域包括：量子運算之物理實現(physical realisations)、量子錯誤修正與緩解(quantum error correction and mitigation)，以及其他量子運算相關技術與人工智慧/機器學習技術。

一、量子運算整體趨勢

過去十年間，量子運算領域的發明數量大幅增加，其成長率遠高於所有技術領域的整體成長率。觀諸量子運算領域的國際專利家族(International Patent Families)數量，可以發現各大局受理的情形不一，上述專利尤其著重於國際申請案、美國、日本、歐洲專利以及中國大陸申請案。在各大專利局中，又以美國在量子運算領域的專利申請占比最高，顯示出美國除了是量子運算技術的發展重鎮，也是該項技術的重要市場。

近幾年，國際專利家族在量子運算領域的占比持續成長，且已高於所有技術領域的占比。量子運算領域國際專利申請占比的提升，顯示出專利申請人對該技術創造高經濟價值的期待，以及相應的跨國商品化策略。

圖1 量子運算國際專利家族數量變化

以申請人而言，量子運算領域最活躍的申請人大多為企業，且主要來自美國和日本；少數為大學，以及與美國大學關係良好的非營利組織。在量子運算領域擁有最多國際專利家族的申請人為美國IBM，其次為日本東芝Toshiba(包含旗下的紐富來Nuflare Technology)，美國Intel與Microsoft則緊接在後。美國哈佛大學與麻省理工學院則是在以大型企業主導的量子運算領域中，少數表現活躍的大學。

表 1 量子運算領域最活躍申請人

觀察量子運算領域的國際專利家族，多數申請案僅有一位申請人，而超過一位專利申請人的申請案僅占三分之一。約十分之一的量子運算領域歐洲專利案有多位專利申請人，而這些共同專利申請案的申請人來自各大洲，並集中分布於同一地區或同一洲。舉例而言，在至少有一位申請人來自歐洲專利公約(EPC)締約國的共同申請案中，約有三分之二的專利家族，有另一位申請人也來自EPC國家；而約莫四分之一的專利家族，其第二申請人來自北美地區，尤其是美國。這顯示出申請人較傾向於和所在地理位置較近的其他申請人合作，而較少跨洲共同申請的情形。

除了不同地區的跨域合作，針對不同產業/部門(例如企業、大學、非營利組織等)的合作情形，可以發現歐洲專利申請人較常與同一產業/部門的申請人合作，而也有部分與其他產業共同申請的情形。

二、量子運算之物理實現

過去十年間，次領域「量子運算之物理實現」的專利家族數量大幅增加。該領域發明占所有量子運算國際專利家族的比例，於2000年至2009年間微幅上升，而在2014年以後則有顯著成長。

圖2量子運算之物理實現之發明專利申請數量變化

此外，「量子運算之物理實現」領域的專利申請人，大多透過國際申請案、美國、日本、歐洲專利以及中國大陸申請案等途徑遞交申請。而在各大專利局中，又以美國在該領域的專利申請占比最高。

以申請人而言，美國在「量子運算之物理實現」領域之國際專利家族數量最多，並由美國IBM拔得頭籌。其他美國企業，以及來自加拿大、日本、中國大陸和澳洲的企業也表現活躍。此外，部分美國大學，尤其是麻省理工學院與耶魯大學，在該領域也扮演重要角色。

表 2量子運算之物理實現領域最活躍申請人

三、量子錯誤修正與緩解

次領域「量子錯誤修正與緩解」的專利申請，於2000年至2009年間微幅成長，在2014年以後則成長迅速。該領域最活躍的申請人為美國IBM，其次為來自美國、日本、加拿大和韓國的企業。2000年至2009年間，「量子錯誤修正與緩解」領域前十大申請人明顯來自不同地區；近幾年，則逐漸由美國企業主導。

圖3量子錯誤修正與緩解之發明專利申請數量變化

表 3 量子錯誤修正與緩解領域最活躍申請人

四、量子運算與人工智慧/機器學習

次領域「量子運算與人工智慧/機器學習」的專利申請，於2000年至2009年間，僅在最初幾年有些微成長，2014年起才開始出現較多變化和發展。近年來，該領域發明占所有量子運算國際專利家族的比例持續上升，於2020年約占15%。

圖4量子運算與人工智慧/機器學習之發明專利申請數量變化

以申請人而言，美國IBM是「量子運算與人工智慧/機器學習」領域專利申請最多者，來自日本、美國、歐洲、加拿大和中國大陸的申請人則緊接在後。不像其他量子運算次領域近年來均由美國企業主導，「量子運算與人工智慧/機器學習」領域在過去十年間，最活躍申請人來自多個不同國家。

表 4 量子運算與人工智慧/機器學習領域最活躍申請人

五、結論與展望

整體而言，量子運算專利申請量仍較少，惟其成長幅度遠高於所有技術領域的整體平均。本報告中三個量子運算次領域，以及整體量子運算的專利申請，在過去十年間成長快速。

不論是在整體量子運算，還是量子運算之次領域，美國IBM均為最大申請人，且近年來美國企業的影響力日趨顯著；而「量子運算與人工智慧/機器學習」領域申請人所來自的地區則較為多元。

鑒於量子運算專利的快速成長，以及專門用於量子運算的CPC分類不久後將施行，EPO考量未來將進一步更新本報告，並持續關注量子運算次領域會如何發展與變化。

附件及相關連結

EPO發布量子運算發明專利洞察報告

https://www.epo.org/news-events/news/2023/20230125.html

• 發布日期 : 112-03-29
• 更新日期 : 113-06-21
• 發布單位 : 專利行政企劃組
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