正当AI热潮席卷全球之际，美国已同步推进另一项攸关未来科技霸权的关键技术: “量子运算”。从IBM、Google、微软到IonQ、PsiQuantum等企业，美国正透过政府资金、国家实验室与科技巨头组成庞大的“量子国家队”，目标不只是开发下一代超级电脑，更要抢先掌握未来网络安全、金融加密、军事情报与全球科技标准制定权。
美国对量子科技的重视可追溯至2018年通过的《National Quantum Initiative Act（国家量子倡议法案）》。该法案首次将量子科技提升至国家战略层级，要求联邦政府整合研究资源、培育人才并加速产业化。根据美国官方资料，量子科技的核心任务包括维持科技领先地位、建立新一代网络安全体系、提升国防能力以及打造完整量子产业链，以避免重演半导体制造外流的历史。
这对华府而言，量子运算不只是新兴产业，而是攸关未来数十年国家竞争力的战略科技。因为根据中国“十五五规划”与多份产业政策文件，量子计算、量子通讯及量子感测已被列为战略产业。据悉，北京目前正在推动可扩展量子电脑、天地一体量子通讯网及国家级量子基础设施，量子已与AI并列未来核心技术。
百年老店变身量子国家队队长
在量子计算的赛道上，IBM被公认为是美国量子国家队的核心。分析师指出，很多人以为量子领域最强的是Google或微软，但目前业界普遍认为IBM仍是领先者。 Gartner在2025量子运算报告中直接将IBM称为：“Company to Beat”。
其原因包括研究实力、产品组合以及生态系布局，这些均位居领先位置。这部分有数据可以佐证，目前IBM已部署超过90套量子系统，超过325家企业、政府与研究机构使用其平台，堪称为全球最大量子运算生态系之一。
这波美国政府注资发展，IBM独拿一半、金额10亿美元的补贴，成为最大大赢家，主要关键即是率先将量子计算从“玄学般的科研”推向了“工业化的规模生产”
路透指出，IBM计划在未来的五年内投资超过100亿美元发展量子计算，目标是在2029 年前建造第一台能够可靠且无错误地运行复杂计算的大规模量子电脑。
华尔街分析师普遍看好IBM的底气，在于其明确的技术路线图，预计在2029年前完成具备容错能力（Fault-Tolerant）的量子系统商业部署。 IBM执行长阿文德·克里希纳（Arvind Krishna）先前也预测，2029年将是量子计算释放庞大商业潜力的拐点。
IBM官网指出，波基普西仍是IBM在美国的主要制造基地之一。目前IBM量子资料中心也位于此地，托管着世界上最强大的量子计算机，使用者可透过IBM量子平台上的分级存取方案使用这些计算机。在传统高效能运算（HPC）领域的支援下，这些量子电脑将于2026年底前实现量子优势。
川普用国家资本高筑防御墙
美国量子计划最大的特色，在于由政府主导、产业落地、国安需求驱动的多机构协同模式。从商务部、能源部、国防部，到国家实验室及科技企业，形成涵盖民用、军事与情报体系的完整量子生态系。对华府而言，量子运算不只是下一代科技产业，更被视为攸关未来国家竞争力的重要战略资产。
值得注意的是，这次计划最大的突破并非补助金额，而是美国政府首度大规模采取“Government-as-Shareholder（政府即股东）”模式。由联邦政府将透过取得股权方式，向9家量子企业提供约20亿美元资金支持。这种由政府直接持有战略产业股权的作法，此做法与最近美政府直接持资英特尔9.9%股权，做法相近。
据悉，这9家量子运算业者包括IBM、晶圆代工大厂格罗方德（GlobalFoundries）、澳洲量子新创公司Diraq、D-Wave Quantum、Rigetti Computing、Infleqtion、Atom Computing、PsiQuantum及Honeywell分拆出来的Quantinuum。
报道指出，这项大胆的“政府即股东”战略（Government-as-Shareholder）瞬间点燃华尔街，引发量子概念股集体狂飙，个别跌深的新创股票最高暴涨超过30%。
IBM将获得10亿美元的资金，以成立新的量子晶圆代工子公司Anderon，打造全美首家专门生产300毫米（12吋）量子晶圆的“纯量子晶圆代工厂”，以解决当前量子技术难以规模化的制造瓶颈。与此同时，该厂除了负责生产IBM 自用的量子处理器外，也计划将芯片制造技术提供给外部客户，目前已开始与潜在买家洽谈。
分析人士认为，美国政府此次罕见以股权投资方式介入量子产业，反映华府已将量子运算视为与半导体、人工智慧同等重要的战略技术。随着量子技术未来可能影响密码安全、国防系统及高效能运算能力，美国正试图透过资本与政策工具，加速建立本土量子产业链，同时维持对中国的技术领先优势。
美国已同步推进另一项攸关未来科技霸权的关键技术，就是“量子运算”。图为IBM 量子系统二的部分零件（法新社）
黄仁勋量子伏笔曝光
量子运算正从实验室走向商业化，曾被视为对量子技术态度保守的辉达（NVIDIA）执行长黄仁勋，也正透过软体平台、运算架构与产业生态布局，为量子时代铺设基础建设。
2025年初，黄仁勋对量子的态度曾有过极具戏剧性的转变，从最初保守认为“还要等15到30年”，但几个月后在GTC大会上公开自嘲自己对量子电脑发展的质疑与时程预测“错得离谱”，并举办“Quantum Day”，邀请IBM、Quantinuum、IonQ、D-Wave等量子产业领袖同台交流，市场开始重新解读黄仁勋的真正意图。
事实上，辉达并未投入量子位元（Qubit）研发，也没有打造自己的量子电脑。相较于直接参与量子硬体竞争，辉达似乎是成为量子运算时代的底层平台供应商。分析师指出，辉达走的是一条不着痕迹却极具侵略性的道路：用GPU 来模拟量子算力，并打造“CUDA-Q”开源平台，建立横跨不同量子硬体路线的共同开发平台。
近年来，辉达积极推动CUDA-Q平台，希望将传统GPU与未来量子处理器（QPU）整合，建立混合运算架构。根据NVIDIA规划，未来大型运算中心将不再只有CPU与GPU，而是形成CPU、GPU与QPU共同运作的新模式。量子电脑负责特定高难度运算任务，GPU则负责模拟、校正与加速相关工作，两者将形成高度互补关系，而非彼此取代。
分析人士指出，黄仁勋的精明之处在于，不论未来IBM的Anderon代工厂称霸，还是川普入股的那几家新创突围，他们都必须使用超高速AI芯片来处理量子与经典计算的“混合架构（Hybrid Computing）”。辉达正积极争取成为这类混合运算架构的核心平台。
换言之，当所有人都在疯狂掘金时，黄仁勋是在卖那个连接传统世界与量子世界的“混血铲子”。值得注意的是，辉达创投部门先前重金参与融资的量子巨头Quantinuum，正巧就是这次川普政府入股的9大企业之一。
因此，若量子运算未来进入大规模商业化阶段，系统所需的不只是量子芯片本身，还包括高速互连、先进封装、光通讯模组、低温控制系统以及大量测试设备，这也是台湾供应链最值得关注之处。
美国拼量子自主化台湾供应链成关键支柱
业内人士分析，美国正试图把量子芯片这类核心制造能力留在本土，IBM与美国商务部支持成立的Anderon，就是其中最具代表性的布局。不过，Anderon解决的是量子芯片在美国本土制造等问题，不代表在短期内就能补齐整个量子供应链，周边的“测试介面”（如探针卡、测试板）以及传统经典运算与量子混合的“先进封装”，依然高度仰赖台湾现有的半导体聚落支援。
在量子时代，台湾至少具备三项潜在优势，包括先进封装、精密测试与光通讯技术。其中最值得关注的，莫过于先进封装（Advanced Packaging）与矽光子（CPO）技术。随着量子运算逐步朝向商业化发展，未来系统架构很可能不再只是单一量子处理器（QPU），而是结合CPU、GPU与QPU的混合运算平台。近年辉达积极推动的CUDA-Q，正是此类架构的重要代表。
也因此，未来量子产业竞争不只是量子位元数量的竞赛，更是系统整合能力的竞赛。当量子处理器需要与GPU及CPU进行高速连结时，异质整合、3D封装以及低温封装（Cryogenic Packaging）等技术的重要性将持续提升，而这些正是台湾半导体产业长期累积的核心优势。
部分本土法人认为，AI时代形成了“美国掌握架构、台湾掌握制造”的全球分工模式，量子时代很可能延续相同逻辑，台湾未必会诞生量子版的辉达或IBM，但凭借全球领先的制造能力、完整的产业供应链，将有机会成为下一代量子运算产业背后不可或缺的关键支柱。