最近有關量子電腦的熱潮似乎超越AI,新聞就從沒停過,隱然已經成為未來世界的新科技主角。黃仁勳元月剛說量子電腦至少還有二十多年後,不但廣達馬上反向投資一億美金與新創公司Rigetti合作開發量子電腦,鴻海也宣稱將推出十位元離子阱的量子電腦。IBM更發布震撼世界的新聞,將於未來五年投入1500億美元開發量超融合1的中心。更諷刺的是六月,黃仁勳也在巴黎宣布量子拐點已來臨,狠狠甩了元月的自己一大巴掌。

從原子彈的出現,到電腦普及,再到今天的量子電腦與人工智慧,過去百年裡,世界局勢的關鍵轉折,早已由傳統戰爭轉變成量子大賭局。賭局的起因,有時來自軍事壓力,有時來自企業洞察,有時則來自科學追求,而最後世界局勢都因此重新洗牌。

量子三次大賭局分別為:

⬛ 原子彈: 1940 年代美國的曼哈頓計畫,

⬛ 現代數位電腦架構: 1960 年代 IBM System/360

⬛ 量超融合: 2025啟動的 IBM 量子與超級運算整合計畫。

多元勢力崛起的量子糾纏大賭局,輸家將被歷史永遠遺忘。由ChatGPT協助繪製的賽博龐克風格的漫畫,賭桌是八角形懸浮平台,表面是透明玻璃內嵌電子干涉波紋的「量子晶格」,整個桌面是一個進行中的量子態。籌碼是量子晶片與稀土磁鐵,輸家將掉落無底深淵而無法返回賭局。

這三次大賭局,不僅改變技術地圖,更重塑了國際秩序與社會型態。為什麼歐本海默會成為「原子彈之父」?而IBM 又如何成為數位時代的領航者?它們之間有一個共通點:最後勝出的都是能掌握時機,也敢於布局未來的推動者。今天的嶄新量子賽局中,誰將改變轉向,引領百年風騷,仍有待時間來給出最佳答案。

一、沙漠中的祕密:原子彈與曼哈頓計畫的賭注

由於愛因斯坦與費米寫給羅斯福總統的信提到,納粹德國正在研究一種跟原子有關的毀滅性力量,這封信成了導火線。1942 年美國陸軍的會議室裡,一群科學家與軍官圍坐在桌旁,討論的主題是:「質量是否可以變成能量,造出史上最強大的武器?」一場史具備上空前毀滅性的曼哈頓計畫就此展開。在新墨西哥沙漠裏,立即無中生有造出「洛斯阿拉莫斯 (Los Alamos)」的原子彈基地。美國科學界的天才——包括歐本海默、費米、馮紐曼、費曼——全被召集到此,要建構人類從未見過的超級力量:原子彈。歐本海默後來後悔造了可怕的原子彈,並引用的《薄伽梵歌》經文:「我現在成了死神,世界的毀滅者」。

曼哈頓計畫耗資約 20 億美元(約相當於今天的250億),佔當時美國聯邦預算的近 2.16%。這不只只是科學成就的突破,更是組織與國力的極限挑戰。1945 年,「胖子」與「小男孩」兩顆原子彈在日本投下,二戰因此結束,科技第一次以如此劇烈的方式改寫了地緣政治與人類未來。科學從此不再只是學術殿堂的產物,而成為國家命運的核心戰略。

納粹德國與日本帝國也曾研發核武技術,但在這場核武誕生的賽跑中,最終由美國勝出,改寫二戰與全球權力結構,背後原因主要是:

1. 德國:理論強、體制弱

德國有強大的物理學家,甚至領先發現了核分裂,卻由於體制與資源問題,沒有完整的組織、預算與軍方支持。當時納粹德國的資源更傾向研發火箭、坦克與飛行船等攻擊武器,對核彈並不支持。

2. 日本:基礎不足與戰略誤判

日本當時雖有仁科芳雄與荒勝文策,但缺乏鈾原料,又沒有高速馬達的技術製作迴旋分離器。當然軍方優先發展航空母艦與神風戰術的策略,導致核彈的經費不足也是主因。

3. 美國:成功關鍵在於擁有開放科學體制來吸納全球人才、強大的工業能力、持續的國家資源投入、與前瞻性的管理體系。原子彈的製作,在當時是組織與整合戰的極致表現,並非只是科技個人秀可以完成的。

二、從打卡鐘到世界大腦:IBM System/360 的豪賭

二戰後的美國,進入了黃金年代,經濟高速成長、嬰兒潮來臨、科技與商業如雨後春筍蓬勃發展。此時的IBM靠著賣打卡鐘、商用計算機、穿孔卡機等,穩居資訊市場龍頭。然而1960年代初,因為不同部門開發的電腦彼此不相容,程式也不通用,客戶紛紛抱怨不但原始投資浪費,又無法升級,使得IBM逐漸感到不安。更致命的是,新創公司正紛紛嘗試用更便宜、更快的機器來蠶食IBM的龐大市場。

於是IBM的總裁湯瑪斯 · 華森二世做出了一個瘋狂決定:賭上一切,重新設計「通用電腦架構」,發展一套從最小到最大、從商業到科學都能共用的電腦系統。IBM 把公司未來全部押上,投入50億美元(約當今日超過530億),是公司當時年營收的1.56倍。《Fortune》雜誌嘲諷這是『IBM's $5 Billion Gamble』,但IBM仍然全力開發IBM System/360。最後這場「孤注一擲」,被視為 20 世紀企業史上最成功的賭注。有個都市傳說,為什麼叫做system/360,因為要360度全方位的將所有計算市場完全壟斷。System/360問世後,不僅解決了相容性問題,還樹立了「平台化」的標準思維,橫跨軟體、硬體、行銷、生產、服務。不同機種能跑相同程式,投資不會因為改版而被淘汰,軟體成為企業長期資產,這是一場「工業等級的再發明」。

IBM這次的豪賭定義了往後60年電腦產業——從AppleGoogle、從WindowsAWS,都沿用了System/360所開啟的「平台經濟」邏輯。而這成功也再次印證了:在科技變革臨界點,最有遠見的人不是守成者,而是能預見混亂中的秩序、敢於破壞再重建的人。

三、改變未來的賭局:IBM量超融合

20254月,IBM宣告:未來五年將投入1500億美元2,打造一個橫跨量子電腦、人工智慧與超級計算的整合平台。其中超過300億美元專門用於量子電腦與主機。1500億相當於IBM年營收的 2.43倍,遠超過1964年開發System/360所佔的年營收比例。對於一個已不再壟斷全球市場的企業來說,這是一場絕地大反攻,推出一個把量子、AI、大數據與超算整合的「量超融合運算雲」。IBM 明白,這場大夢單靠量子晶片還不夠,建立完整量子生態系統才是關鍵。同時IBMPC時代的失敗經驗讓它們在這次的量子賭局中更加謹慎,從晶片、編譯器、模擬平台到產業應用,全面布局,並攜手大學、政府、企業一同前進。此次的量子電腦取名為system 1,不知道是不是強調IBM會是量超融合計算界裡的The One

現今世界情勢與前兩次量子賭局極為不同,不但國內競爭者環伺,且世界各國都已逐漸崛起。中國政府資金雄厚、歐洲推出量子旗艦計畫、Google與微軟在雲端量子發展急起直追、初創公司如RigettiIonQ各具特色。量子電腦不再是一家公司的遊戲,而是國際新冷戰的競技場。

更引人注目的是,就在宣布量子大賭局的記者會後不久,IBM 執行長親自送了一個量子電腦模型給白宮,作為「美國科技主權象徵」呈交給總統川普。這場互動背後,除了科技推廣意義,更隱含著政治訊號:

⬛ 對內,是向政府爭取更多支持量子科技的預算與基礎建設;

⬛ 對外,則是展示美國在量超融合競賽中的領導姿態,對中國、歐洲的挑戰釋出美國領先意志的強烈信號,這也完全符合Trump的『讓美國再度偉大』(MAGA)的整體布局。

IBM 深知量子競賽的舞台不能只在實驗室,而是外交、貿易、產業政策的交會點。與前兩次量子賭局的主客觀環境完全不同,過去在曼哈頓計畫是由軍事戰略主導、System/360則是商業利益驅動,這次不只是技術賭局,更是地緣政治與經濟安全的結盟。IBM將未來押在一個信念上——科技將快速由量子主導,而競爭技術者如此之多,只能再豪賭一次來取得絕對領先優勢。

四、從冷戰到「冷科技戰」

麥肯錫預測4,到2040年時量子科技的市場可能超過1,980億美元,而且看不出會有減緩的跡象。無論是原子彈、電腦平台,還是今日的量子科技,科技從來不是政治中立的,而量子競賽的地緣政治張力,甚至比冷戰時期將更為複雜與持久。

曼哈頓計畫時,美國為了搶在納粹德國與日本之前掌握核武關鍵技術,不惜投入龐大軍事預算。冷戰期間與蘇聯的核競爭固然激烈,但雙方重心仍局限於軍事,民間企業尚有喘息空間。1960年代System/360的推動,則主要是一場美國內部的商業規模重構,並沒有太多地緣政治意涵。近年,由於中國在量子科技中的快速發展,迫使美國開始對中國實施晶片禁運、限制量子冷卻設備進口、將中國量子公司列入貿易黑名單,禁止中國學生前往美國學習量子科技,無一不說明這場科技戰不只是「誰先達標」而已,而已經是「誰先壟斷標準、誰就掌控發言權」。相比之下,今日量子科技的競合,已明確成為中美對抗核心。

更重要的是,這競爭早已不局限於軍方與商業競爭,而是全面深入經濟、金融、製造、AI等所有領域。量子科技賽已重新定義「算力」與「安全」——這也是為何IBM不只開發機器,更試圖打造一個量子生態系統。如果說冷戰是軍備的賽跑,那麼當前就是一場科技與治理模型的長期角力:誰能率先將量子科技「產業化」,誰就能主導未來數十年的世界秩序。

五、多元勢力的崛起:從觀眾到競賽者

曼哈頓計畫時期,全球科技與資源極度集中,只有美國、德國、日本、英國等少數強權有條件投入原子武器研發。System/360時代,雖然日本與歐洲於重建後崛起,但整體科技權力仍掌握在冷戰的少數大國手中。然而到了今天,全球科技地圖翻轉。除了中美歐積極爭取主導權外,在過去數十年資源累積下,新興國家中無論是BRICS(巴西、俄羅斯、印度、中國、南非),還是澳大利亞、以色列、泰國等中型經濟體,都已培養出充沛的科技人才、科研基礎與創投活力,這是前兩次量子大賭局中所沒有的現象。例如:

⬛ 印度早已啟動國家量子任務,並吸引本地企業投入;

⬛ 以色列聚焦量子安全與軍民應用;

⬛ 沙烏地阿拉伯則直接以主權基金投資全球量子新創;

⬛ 澳大利亞的量子矽點技術在國際間具有領先優勢;

⬛ 泰國與新加坡更積極建立量子通信測試網與區域教育中心;

⬛ 韓國積極採購各種新型量子電腦,培養量子人才;

⬛ 臺灣嘗試利用半導體的優勢來鏈結量子科技供應鏈。

這些國家不甘於再只是一個「追隨者」,而是試圖在中美歐對峙的夾縫中,尋找快速「彎道超車」的戰略空間。他們希望避開過去晶片戰爭中被邊緣化的命運,能透過早期投入與國際合作,躍升為量子科技的「領導者」。對許多在半導體科技發展中未能參與的國家而言,這次可能是改寫科技格局的歷史性機會,也使得目前量子競爭有點像戰國時代,雖然競爭劇烈,但機會也隨之增多了。

由於超導量子位元已經是全球大廠兵家必爭之地,中美等大國已布局長達三十年,新興國家如果不能以國家力量強力而快速地投入,以重點切入突破口,發展空間與機會已嫌不足。以下是針對新興科技國家在其他量子科技方面可能的「量子突破口」進行分析,這些領域不像超導量子電腦那樣資本密集,較適合資源有限但技術有潛力的國家提早進入並取得戰略致勝地位。

1:新興國家的「量子突破口」切入點分析

領域

說明

適合新興國家

優勢與機會

量子通信與量子安全

量子密鑰分發(QKD)與量子網路基礎建設門檻相對較低,可利用現有光纖系統架設。

新加坡、泰國、以色列、阿聯酋,臺灣

建設成本可控、國防與金融需求強烈,可藉由區域合作快速上線,並建立通訊主權。

離子阱、冷原子與光學系統

以中性原子、離子阱為基礎的量子系統,精密度高但技術開放度也高。

澳洲、以色列、奧地利、匈牙利,臺灣

學術根基深厚、與歐美合作多,可憑藉高品質儀器與研究群體切入。

矽基量子點與CMOS兼容量子晶片

矽為主流半導體基材,研發方向與傳統IC產業接近,但難度高。

澳洲、新加坡、臺灣、韓國

可結合現有半導體技術與人才,降低跨界門檻,增加工業化機會。

量子電腦周邊設備供應鏈

除了量子位元關鍵技術外,量子電腦上有許多周邊元件需求,如耦合器、連接器、控制器等。

臺灣,韓國,泰國,馬來西亞,中國,印度,南美等。

結合精密加工與半導體製程,材料分析等,人力資源豐富。

量子演算法與模擬平台

軟體與應用層面投資成本較低,尤其適合以 AI、製藥、材料為導向的應用研發。

印度、泰國、巴西、南非,臺灣

人力豐富、教育資源上升,可成為全球「量子應用測試場」與創業溫床

由於地理與策略分布優勢,新加坡與阿拉伯有機會能迅速成為區域量子通信樞紐。而量子科技的發展仍然有極多部分需要半導體發展相關經驗與周邊系統供應鏈之配合,臺灣、韓國在製造環節具關鍵優勢。最後所有產業的成長都有賴於人才國際化程度,在這方面印度、以色列、澳洲具備輸出與吸納量子高階科研人才的能力,容易參與全球聯盟。

六、誰將成為量子賭局的莊家?

無論是歐本海默在沙漠中啟動的核彈時代,還是IBM1960年代定義電腦平台期間,或是今天這場量超融合的新賽局,共通點只有一個:最終將改變世界運轉軌跡。曼哈頓計畫成功,因為它在美國的競爭對手尚未成形時先布局;System/360成功,因為它在混亂中定義標準;今天的量子豪賭是否能成功,還有待時間驗證,但我們可以肯定的是:能夠準確掌握科技脈動節點並勇敢及時出手的競爭者,將成為未來量子世界秩序的大設計師。

2分析了歷史上三次量子豪賭的莊家如何大膽投入與規劃,最後終於主導整個局勢,成為世界領導者。目前量子科技的發展方興未艾,然而由於中國在量子科技的強力投入,讓美國深感威脅,甚至喊出美國需要量子沙皇來執行「微型曼哈頓計畫」(Mini-Manhattan)以對抗中國量子GDP三人組3。許多人覺得IBM現在投入1500億美金,推動quantum centric supercomputing的量超融合的決策,是一個過於躁進的賭博型決策。但由歷史發展可知,美國與IBM決心推動改變世界的大事時,主政者的決策與執行力,都是其他國家很難比擬的,而且也都能在眾人的懷疑眼光中獲得巨大成功。

2IBM重大投資 vs 曼哈頓計畫:背景與動機比較表(含資本分析)

項目

1942-46:曼哈頓計畫(Oppenheimer

1961-64

IBM System/360

Thomas J. Watson Jr.IBM 總裁)

2025-2029

IBM 量超融合

世界局勢背景

- 二戰進入總體戰階段
-
納粹德國核武研發威脅
-
科學家與國家機器全面動員

- 冷戰高峰,美蘇科技競賽
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計算需求激增,缺乏標準平台

- 美中科技冷戰升級
-
後摩爾時代新平台競賽
- AI
、量子、氣候模擬成全球關鍵

技術挑戰/轉捩點

- 掌握核分裂、快中子反應鏈、材料冶金等未知技術
-
需從頭打造完整武器系統

- 系統不相容問題困擾產業
-
需統一架構並兼顧擴充與效率

- 超算效能受限、AI模型成本劇增
-
量子運算仍處早期但潛力巨大

動機與風險承擔者

- 美國政府主導與全額出資
-
高科技賭注為國家存亡

- IBM 單一企業承擔全風險
-
市場導向,技術重押豪賭

- IBM 自主投資為主,與政府(如CHIPS法)合作
-
對抗跨國科技巨頭與國際競爭

預期目標

- 終結戰爭,壓倒性軍事優勢
-
改變世界力量結構

- 壟斷商業與軍事運算平台
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提高系統兼容與效率

- 成為 AI / 量子 / HPC 融合核心供應者
-
重塑產業運算基礎設施

投入資本(當年幣值)

20億美元1940; 約等於今日的 250 億;政府總支出的2.16%

50 億美元(1964)約等於今日530 億,佔IBM年營收 1.56 倍。

1500 億美元 / 5年,
IBM年營收 2.43 倍(量子佔約 0.49 倍)。

資金來源與性質

完全由政府出資、軍事導向

私營資本,研發自負盈虧

私營為主,結合公共資金與政策誘因

成果與歷史影響

- 成功研發核武,結束二戰
-
開啟核時代、冷戰格局

- 成功建立主機霸權
-
標準化平台奠定電腦時代

- 結果尚待觀察
-
若成功將主導未來 AI+量子基礎運算

最近在臺灣的《造山者》電影回顧了臺灣半世紀以來發展半導體的辛勞與奇蹟,「這段歷史不能忘記!」是導演拍攝的初衷,而且更在片尾追問了一個值得深思的問題,what's next? 他山之石可以攻錯,或許美國IBM1500億美元的量子大賭局已經給出了答案。

對我們這一代人而言,已經不需開發原子彈,也不用發明電腦。然而前事不忘,後事之師,理解過往賭局的規模與背景,能幫助我們看懂未來世界的運作,更讓我們能夠選擇與正確的一邊同在。臺灣下一代的競爭力與幸福就靠我們這一代的決定,正如同我們現在的幸福生活也來自於上一代的努力與決策。

參考資料:

1. 量超融合是將量子電腦與超級電腦整合後,同時兼具數位與量子運算的優勢,更快速的解決各種問題。目前IBMquantum centric supercomputing Nvidia quantum accelerated supercomputing 都是屬於量超融合的一種方式。

2. “IBM Unveils $150 Billion Investment in America to Accelerate Technology Opportunity”,IBM newsroom, Apr 28, 2025. https://newsroom.ibm.com/2025-04-28-ibm-unveils-150-billion-investment-in-america-to-accelerate-technology-opportunity

3. “量子普羅米修斯或量子燧人氏?”,張慶瑞,42-46,臺大校友雙月刊149期,20239月號。

4. The Year of Quantum: From concept to reality in 2025, Mckinsey Digital fourth annual Quantum Technology Monitor report,June,23,2025  https://www.mckinsey.com/capabilities/mckinsey-digital/our-insights/the-year-of-quantum-from-concept-to-reality-in-2025#/


張慶瑞小檔案

1979年畢業於臺大物理學系,1988在加州大學聖地牙哥分校取得物理博士學位,1989年二月進入臺大服務,曾經擔任臺大副校長並代理校長。

張教授從事微磁學數值研究與自旋傳輸機制,已發表280篇以上專業論文並獲得28個專利。他是美國物理學會(APS)與國際工程學會(IEEE)會士。曾擔任亞洲磁性協會理事長,及臺灣磁性協會理事長暨臺灣物理學會理事長。近來曾主持NTU-IBM量子計畫,積極加速培養新興跨領域人才。近期推動量子計算相關研究,應用於新材料、新藥物合成,與財務金融領域,並創建臺灣量子電腦暨資訊科技協會,擔任理事長。於2022年擔任中原大學物理系講座教授並兼任校級量子資訊中心主任。