百年前,量子力學誕生於物理實驗室,起初作為探索微觀粒子世界的基礎理論,如今卻成為主導新一輪科技革命的關鍵技術。隨著量子控制(Quantum Control, QC)與量子糾錯(Quantum Error Correction, QEC)等核心技術日益成熟,加上量子系統的穩定性、擴展性持續進展,使得量子科技已從紙上談兵邁向實作應用,並逐步進入醫療、金融、工業、通訊等關鍵領域。特別是量子科技與人工智慧的融合,帶來混合式與容錯型量子電腦的突破,正引領全球走向「量子優勢」亦有稱為「量子霸權(Quantum Supremacy)」的新時代,揭示將全面超越傳統運算架構的嶄新可能。
這波轉變不僅是科技突破,更是重塑全球產業版圖與地緣政治結構的催化劑。各國紛紛將量子科技視為國家戰略發展核心,投入龐大資源與政策支持,力求搶占未來科技與產業的制高點。
國家競逐加劇-量子科技成為科技主權新核心
量子科技的戰略性價值,主要體現在其對經濟安全與科技主權(Sovereignty)的深遠影響。根據英國量子科技教育與產業顧問機構Qureca統計,目前已有超過30個國家將量子科技納入國家戰略計畫,總投資額逾445億美元。美國自2018年起推動「國家量子倡議法案」,而歐盟的「量子旗艦計畫」則整合多國科研與企業力量,加速技術落地。今年7月,歐盟更進一步提出「量子歐洲戰略」,明確以2030年成為全球量子領域領導者為目標,推動具韌性與自主性的量子科技生態系,促進新創發展與突破性技術的商業化。
不僅如此,量子科技還牽動國防與資安布局。由於量子電腦具備破解現有加密系統的潛力,對金融交易、國家通訊乃至軍事機密都構成潛在威脅,促使各國積極投入量子密鑰分發(Quantum Key Distribution, QKD)與後量子密碼(Post- Quantum Cryptography, PQC)等資安技術,期望在未來資訊安全領域中取得主導地位。
經濟潛力龐大-催生新創與跨界應用價值
從投資與創新動能來看,量子科技正快速吸引全球資本與新創聚焦。截至2024年,全球量子新創企業累計已達367家,總投資金額突破85億美元,應用領域也從早期的量子感測、量子通訊,拓展至量子運算等多元方向。根據麥肯錫預測,到2035年量子運算將創造0.9兆至2兆美元的經濟價值,將對能源與材料、製藥和醫療產品、金融及旅遊、運輸與物流等四大產業帶來實質變革。
例如在材料與製藥開發上,量子模擬能有效加速新分子的設計與測試;在金融領域,則有助於優化資產組合與風險預測模型;而在運輸與物流中,量子演算法可提升物流路徑規劃與能源使用效率,具備高度產業應用價值。
國際合作與治理機制逐漸成形力促科技負責任發展
量子科技的迅速發展,也引發國際間對治理(Governance)機制的高度關注。除資安風險外,人才缺口、倫理爭議與技術標準尚未明定等問題,皆是現階段的挑戰。以亞太經濟合作會議(APEC)為例,近年強調各經濟體應關注AI與量子科技的顛覆潛力,並推動具體行動。其中,韓國於2025年主辦APEC量子科技論壇,促進通訊、運算與感測等面向的政策對話;澳洲則推動區域標準化合作,連結國際標準化組織(ISO)與國際電工委員會(IEC)等組織共同制定規範,提升安全與風險管理。
此外,為強化人力發展與研發資金支持,APEC亦鼓勵成立跨機構聯盟,整合高效能運算(HPC)中心、大學與企業資源,建置共享實驗平台,擴大中小型機構與新創團隊的參與機會,並倡議建立互通介面與排程協議,以提升量子與高效能運算的整合效能。APEC透過深化合作、強化治理與重視倫理信任,引領亞太區域邁向更具前瞻性與包容性的量子科技未來。
臺灣定位:科技製造優勢助攻全球量子生態
在全球量子科技生態逐步成形之際,臺灣有機會扮演關鍵的技術合作與製造夥伴角色。量子電腦的實現,無論是超導、離子阱還是光子架構,皆需仰賴先進的半導體製造、極低溫晶片封裝、高速通訊與高效能運算技術。臺灣憑藉深厚的ICT與半導體產業基礎,具備從元件製作到系統整合的垂直整合能力,能為全球量子企業提供研發、原型製造與少量生產等關鍵支援。
未來,臺灣若能強化量子控制與糾錯技術研發、培育量子物理和量子工程跨領域人才,並積極參與IEEE、ETSI、ITU-T、ISO等國際標準組織的規範制定,將有望穩固其在全球量子產業中的地位。同時,也應制定具前瞻性的量子產業政策藍圖,整合產官學研資源,打造有利創新的量子科技產業生態。
結語:掌握典範轉移契機,厚植未來產業競爭力
面對AI與量子科技融合所帶來的新一波科技典範轉移,臺灣必須積極布局、主動出擊。工研院產科國際所匯集國內外頂尖專家,包括2022年諾貝爾物理學獎得主Alain Aspect與量子科技學者張慶瑞教授等,出版首本整合量子革命、技術發展、創新應用與國際動態四大面向的產業專刊,為臺灣量子產業政策與發展方向提供全面參考。
這本專刊不只是知識彙整,更期望能拋磚引玉,引發政府、企業與學界對量子科技的長期關注與投入。透過跨界協作與創新實踐,相信臺灣有潛力在這場全球量子競賽中,成為舉足輕重的產業驅動者與技術夥伴,為未來經濟注入全新動能。

