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「算力即國力」定律即將被改寫!台積電1奈米之後,下個科技戰場是什麼?

王克殷
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王克殷

2026-08-28

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益一哉解釋AI、半導體、量子也不能再分開來談。王克殷提供
益一哉解釋AI、半導體、量子也不能再分開來談。王克殷提供

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在「算力即國力」朗朗上口的年代,企業追求極致的算力,加總起來就是國家的總體力量嗎?當台積電已經畫出1奈米以後的世界藍圖,科學家突破算力這堵高牆後的世界是什麼樣子?

日本量子教父:量子電腦最快2035年開始進入資料中心

為了進一步接近這些議題的核心,在全球矚目的SEMICON TAIWAN開幕前夕,經濟部產業技術司、中華經濟研究院舉辦「台日科技高峰論壇」,特別針對量子電腦設立專門場次討論,並由日本國立研究開發法人產業技術綜合研究所(AIST,相當於台灣工研院)中心長益一哉開啟序幕。國際半導體產業協會(SEMI)全球行銷長暨台灣區總裁曹世綸也到場聆聽並發表專題演講。

益一哉在演說中點破AI繁榮背後最現實的一面:「今天的運算世界,底層仍然是由半導體撐起來的」,生成式AI需要大量學習與計算,而這背後需要極為龐大的半導體算力支撐。

量子電腦扮演什麼角色?

益一哉分析,未來真正的運算基礎設施,很可能不是只有CPU、GPU,也不是只有超級電腦,而是傳統高效能運算、GPU與量子電腦共同存在的混合式運算架構。

「1980年代初期,物理學界開始提出『能不能按照量子力學的原理來進行計算』的概念。1990年代末,日本研究團隊成功利用超導電路表現出量子狀態,讓量子電腦從理論逐漸走向實驗。」益一哉回顧。

不過,益一哉沒有吹捧量子電腦的發展現況,他坦率表示,「現在的量子電腦其實還很像玩具、基本上仍然是以實驗為主的設備」、「未來還必須建立極低溫量測環境,以及能夠測試與驗證零組件、材料的環境。」

魏哲家、黃仁勳所推動下一代算力版圖中的量子實驗伙伴

有趣的是,日本量子科學大老口中的「玩具」,台灣卻已有一間成立21年、全球擁有14個實驗室、850名員工的企業,率先推向產業化。汎銓科技與Tier 1 AI企業(如輝達等)及Tier 2晶圓廠(如台積電)深度合作,提供材料、故障分析、矽光子檢測等半導體產業所需的分析服務。

張仕欣博士提出光子量子計算受到矚目的兩大主因。王克殷提供

張仕欣博士提出光子量子計算受到矚目的兩大主因。王克殷提供

汎銓科技技術行銷處處長張仕欣展示訓練巨大AI模型的超級晶片伺服器系統「NVIDIA GB200 NVIDIA GB200 NVL72」架構圖,當場驗證:「電轉光是必然的趨勢」。

張仕欣表示,資料傳輸是倚賴交換器串聯成高速網路,隨著AI模型跟資料量暴增,傳統銅線傳輸在頻寬、訊號衰減、功耗、傳輸的物理極限等限制,逼迫產業從電訊號轉向光訊號的傳輸。

張仕欣進一步分析,AI在光引擎(Optical Engine)的加持下,雖然夠持續成長,還是有它的極限,「在數位的世界裡,本質上就是0跟1的二分法邏輯,運算永遠被框架在不是0就是1的二元選擇之中,真正突破不能只靠速度的線性提升,還是要放到量子計算的概念,也就是量子位元Qubit。」

量子電腦超越生成式AI的功用

  「目前量子計算的技術路徑中,近年最受矚目的就是『光子量子』計算,第一個原因是,光子量子晶體採用的是矽光子技術,可直接利用現今非常純熟的半導體製程大規模生產;第二個原因是,『光子量子』計算不需要在極低溫(僅比絕對零度-273.15°C高約0.01°C)的條件下就能實現,在能源上也節省很多。」張仕欣總結。

隨之而來的問題是:既然AI算力不斷提升,為什麼我們還需要量子電腦?張仕欣認為,量子電腦擅長處理的是路徑的規劃、分子模擬、密碼破解、藥物發現、化學模擬,以及複雜的物理系統模擬等問題,這些問題即便使用目前效能最好的AI算力,也需要耗費數十年以上的時間,但量子計算不是要取代AI運算,AI擅長透過推理、訓練,從大數據裡找出答案;量子運算直接尋找答案的本體,直指核心。」

超越「台積電熊本廠」意涵的台日合作

「台日科技高峰論壇」中日本國家級智庫與台灣頂尖企業的對話,不只是凸顯台日產學路徑的不同,更指向未來雙方務實合作的方向,不一定在於「多蓋幾座晶圓廠」。

這種差異,在量子計算的發展上尤其明顯,中經院日本中心主任江泰槿指出,日本雖在量子專利申請數量上位居全球第二,卻面臨產業化明顯落後的結構性矛盾。

或許因為看見研究跨向產業的落差,日本政府提高到國家戰略層級,彌補「研究強、產業化弱」的弱點,江泰槿表示,高市早苗政府將量子技術納入17成長戰略,與AI、半導體、宇宙、防衛並列為國家戰略支柱。2026年1月,啟動的量子工作小組(量子WG)並於今年5月提出官民投資路線圖,其中與過往最為不同之處在於打造了國家級戰略平台G-QuAT(量子AI融合技術事業開發全球研究中心,Global Research and Development Center for Business by Quantum-AI Technology)。

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江泰槿認為臺日量子科技合作已開啟機會之窗。王克殷提供

江泰槿認為臺日量子科技合作已開啟機會之窗。王克殷提供

 

江泰槿研判,G-QuAT是當前臺日科技合作中,最具戰略槓桿價值的切入點,若與G-QuAT建立實質研究合作或供應鏈夥伴關係,可望嵌入日本量子產業生態系的核心節點,確立戰略地位。

到底何謂量子?「量子代表物理量不可再分的最小基本單位,而量子疊加(Quantum Superposition)和量子糾纏(Quantum Entanglement)是讓算力爆發性成長的兩大核心特性。」上述內容是詢問Google GEMINI後給出的量子解答,而下一次工業革命與產業創新的答案,極可能就掌握在台灣和日本手上。

(專欄文章觀點,不代表本社意見)

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