導言：倫敦陽光下的地緣議題

6月倫敦，陽光出乎意料地慷慨，泰晤士河畔的會議廳裡，經濟學人「Qubits for Profits」研討會的重要討論即將開始。我帶著在臺大物理系養成的直覺與訓練，走進了這個跨學科交融的思維戰場。長桌上的桌牌依序排開：Ann Dunkin-美國能源部與環保署前聯邦CIO（現任喬治亞理工學院特聘教授）；Joe Spencer-國防及量子專家，Global Quantum Intelligence, LLC；Manjari Chandran-Ramesh-專注深度科技的創投合夥人；Christopher Bishop-量子科技顧問兼主持人。以及我，桌牌上印著：鴻海董事及中原大學量子資訊中心主任。

論壇標題直白而挑釁：「量子晶圓代工廠會在何處出現？」（Where will be the next quantum foundry？）（圖1）

圖1：張慶瑞在經濟學人的量子論壇表達對未來量子晶圓代工廠的看法。（照片來源：作者提供 / The Economist）

 

台下坐滿了各國政府、跨國科技公司與創投基金的決策者，他們帶著共同的焦慮──如果下一波科技典範是量子電腦，那麼誰來製造它？在哪裡製造？用誰的錢？台積電的獨霸經驗會重演嗎？

我上台前在筆記本上先寫了三句話，準備在台上拋出：

l   柯達和台積電的案例證明，新興技術出現時，CEO的及時決策能決定企業興衰。

l   量子位元技術和公司獲利是兩回事──技術領先不必然等於商業成功。

l   現在和50年前的地緣政治截然不同，台積電模式未必能完全複製。

論壇在熱烈討論30分鐘後結束，會後，與談的美國能源部與環保署前聯邦CIO Ann Dunkin在她的LinkedIn上明確指出，美國在量子競賽中面臨的不僅是資金問題，更是結構性的挑戰；她也大力讚揚了歐洲（如比利時imec、法國CEA-Leti及芬蘭VTT）由國家或大型研究機構支持的代工生態系。她的結論獲與會者紛紛轉載認同，大致意思可以歸納成：「下一個量子晶圓代工廠的選址，短期內將受地緣政治與國家主權影響，絕非自由市場運作。」

量子代工廠的問題，從來不僅僅是技術或投資問題──它是一個物理學問題，也是一個管理學問題。這兩門學科，正在以前所未有的方式交纏。

這場討論讓我不斷回想起在臺大物理系學到的兩個核心觀念：觀測決定結果，以及邊界條件決定系統行為。這篇短文，便是用這兩個物理原則，重新解讀這個論壇中討論的主題，全球量子競賽的地緣政治與量子代工廠的未來。

一、 慣性與臨界點：從柯達到台積電的相變啟示

論壇上，我直接提出柯達與台積電的對比──前者發明數位相機卻仍然消失，後者沒發明晶體管卻成為全球半導體製造核心。

1980年代，當我在美國唸博士時，柯達實驗室與我們學校交流頻繁，他們的磁紀錄研究世界一流，卻因執行長猶豫轉型而錯失再重新成長的契機。

1988年我回到工研院材料所，旁邊就是政府剛成立不久的台積電一廠。每天有巴士接送女工上下班，我好奇去問，得到的答案是TSMC。當時完全沒想到，那個不起眼的製造節點會成為全球半導體心臟──這正是物理學中，事物的發展都強烈依賴「初始條件」的最佳寫照。

會後一位量子硬體基礎設施業者來找我，語氣禮貌但鋒利：「Professor Chang，量子位元製造根本沒有『產品市場契合度』（Product-Market Fit , PMF）。柯達至少還有膠卷客戶，量子代工廠連客戶長什麼樣都不知道。你怎能說CEO決策是關鍵？」

我的回答是：正因為沒有PMF，CEO的決策影響才會更大。

柯達是在1975年發明數位相機，那一年，數位影像市場規模是零，客戶需求是零，商業模式是零。柯達有長達十多年的時間窗口──從技術可行到市場爆發之間的「薛丁格窗口」──去重新定義公司未來走向。但是CEO沒有這麼做，不是因為看不見技術，而是深陷在化學藥劑與銀鹽膠卷的舒適「位能井」裡，深陷其中而爬不出來。

位能井是個簡單的物理學概念：系統傾向停留在自由能最低的穩定狀態──像球滾進山谷，不施加足夠能量就出不來。企業的組織結構、利潤來源、人才庫、通路文化，共同構成極深的位能井。然而當外部環境發生相變──技術換代、地緣重組──滄海桑田，留在井底不動的企業就會被淘汰。

柯達的悲劇不是「看不見數位相機」，全球第一台數位相機正是柯達工程師Steven Sasson發明的。它看見了，卻無法跨越既有利潤結構構築的能障。這就是伊卡洛斯悖論（Icarus Paradox）──人往往在自己最引以為傲之處失敗。

台積電成立的1987年，眾多的無廠半導體（Fabless）生態系尚未成形。張忠謀不是看見「既有的市場」──但他知道如果跟隨他人腳步，只是進入紅海中爭取微薄利潤。他決定跳出既有框架，創造新市場邊界，把「製造」從「設計」中剝離，讓整個產業的自由能地貌徹底重組。

歷史上最著名的「重設邊界條件」實踐者就是IBM。1964年，執行長小湯瑪斯·華生押上整個公司開發System/360，顛覆原有產品線，全美當時一片嘩然，因為IBM當時的營業額遠小於他開發System/360的成本。《Fortune》雜誌曾以「IBM's $5 billion gamble」（IBM的50億美元豪賭）為標題，報導這個巨額研發項目，字裡行間充滿了對其風險的巨大疑慮，甚至不乏嘲諷，但是IBM最終統一了現代計算機架構。就在去年的2025年，面對量子典範轉移，IBM推出IBM Quantum System Two──將多種量子技術路線、超導晶片與古典超級電腦模組化整合，如同當年的System/360，是又一次「商業基底重設」。

面對新科技的相變臨界點，CEO若無「將公司組織推離舒適位能井」的決心，就會像柯達在溫水煮青蛙的慣性中逐漸消失。

對方沉默後說：「所以未來的量子代工廠，也需要一個張忠謀？」

「不，」我回答，「它需要一個敢於在沒有PMF時，願意「重設邊界條件」來決定「觀測方式」的人。可能是CEO，也可能是政府。」

 

CEO應用物理學第一定律：能態設計者，相變觸發者

張忠謀的貢獻不是「看見半導體的未來」──1985年全世界都看見了。他對臺灣的貢獻是：選擇不跳進別人預設好的位能井，而是重新畫了一張自由能地貌圖，讓整個產業的井口位置都改變了。這正是物理學第一定律──慣性定律在商業上的變形：若無外力（CEO重設邊界條件的決心），系統將永遠保持其既有的運動狀態（位能井）。

我將這個觀察收斂為第一定律：

CEO的本質不是預測未來，而是決定企業在技術地貌上「跳躍」的時機與方向。

跳早了是先烈，跳晚了是化石，跳對了是台積電，跳錯了是柯達。

 

二、量子位元不等於獲利保證：技術領先與「測量問題」

「Professor Chang，臺灣半導體經驗告訴我們什麼？」一位創投問，「我們在歐洲投了六七家量子新創，每家都說自己的量子位元數最多、錯誤率最低。但誰會第一個賺錢？我不知道。你知道嗎？」

全場笑了，但那是帶著焦慮的笑。

我的回答是：台積電的獲利，從來不是因為電晶體做得「最好」。當時臺灣選擇CMOS技術路線，也並非業界公認的主流。

回望半導體史，1970-80年代全球主流是速度快的雙極性（Bipolar）或結構簡單的NMOS；1970 年代臺灣工研院剛引進半導體技術時，CMOS因開關速度慢、製程複雜，被謔稱為「只能做電子錶的玩具級技術」。這與當今量子領域中超導、離子阱、光子、中性原子、矽自旋等多種路線難分軒輊的混亂地貌如出一轍──大家都仍然處於技術相變前期。

在特定時期，IBM和Intel的實驗室晶體管技術甚至領先台積電，三星也遠超過台積電。但台積電最後贏了，不是贏在技術指標，而是贏在把「製造」的態向量（State Vector）投影到正確的商業基底上──可規模化、可定價、可信任的公用事業。

量子力學的「測量問題」告訴我們：系統在被觀測前處於多種可能性的疊加態；一旦選擇某種觀測方式，系統就「坍縮」到古典狀態。觀測行為本身會改變系統。同樣地，當創投、媒體和政府用「量子位元數」來觀測一家公司時，這個觀測行為本身就扭曲了商業價值的判斷。你以為在測量「未來獲利潛力」，實際上只是在測量「工程師的優秀程度」。

 

CEO應用物理學第二定律：技術是態向量，獲利是觀測值

技術潛力是一個在空間中旋轉的向量，但獲利不是那個向量本身，而是態向量投影到特定商業模式軸後，所坍縮顯現的觀測期望值。這就像你在房中地面上立了根竹竿，然後拿著燈光照射竹竿，技術是那根竹竿，獲利是地面上的投影。竹竿再長，燈光角度不對，投影長度可以是零。CEO就是那個決定燈光角度的人──同一家公司，換個CEO，獲利可以天差地別。

如果CEO沒有設計出正確的觀測基底──把技術轉化為收入──再長的態向量，投影出來的營收也可能是零。

柯達發明數位相機，技術態向量極長，但CEO選擇的觀測基底仍是「賣膠卷」。當它把數位技術投影到舊商業軸上，投影值趨近於零。

台積電沒發明晶體管，CMOS技術態向量早期也不是最長，但它設計了全新觀測基底──晶圓代工──讓所有IC設計公司的技術態向量都能投影到它的平台上，每一筆投影都產生真實現金流。

第二定律歸結為：

技術是「態向量」，獲利是「觀測值」。CEO的任務不是盲目擴充與拉長態向量，而是要設計出正確的觀測基底來獲利。所謂的設計觀測基底，就是經理人如何將前沿技術轉譯為市場聽得懂的「計價模式」與「商業定位」。

前者在希爾伯特空間中旋轉，但利潤永遠只在特定基底投影下才會顯現。

會後有人說了一句讓大家點頭的話：「政府與CEO最常犯的錯誤，就是一直投資在嘗試拉長態向量的長度，卻從不問那個獲利的商業軸到底存不存在。」

 

三、地緣政治的「雙狹縫干涉」：從波的全球化效率到粒子的在地化競爭

論壇最後，主持人Christopher Bishop把最尖銳的問題拋給我：「Professor Chang，你來自臺灣。那是全球最先進半導體製造所在地，也是地緣政治最緊張的節點之一。你覺得台積電模式可以複製到量子嗎？」

全場安靜。

「台積電的崛起，仰賴的是單極世界下的相位紅利。」

50年前的全球供應鏈，是在單極世界中──由美國主導規則，臺灣作為「中立製造節點」，填補了美國設計與全球市場間的相位差。這就像是在用一道單狹縫光源下照亮牆壁，那是可預測、穩定的獲利圖像。台積電的成功，就是在那道單狹縫光源下找到完美所在位置。

但現在世界不再是單一光源，我們目前面對的是雙狹縫干涉──「去中化」與「去美化」的雙極世界中的兩道強光同時照射全球市場，在每個投資決策、晶圓廠選址、出口許可上，都會因此產生複雜的干涉條紋。更糟的是，這兩道光源的本身相干性正在喪失──它們不再同步，也不可預測。

量子力學告訴我們：一旦在雙狹縫實驗中加裝探測器，去「觀測」電子通過哪條狹縫，干涉條紋就會永久消失，電子回歸為古典粒子行為。現在，華盛頓、北京、布魯塞爾正對每一顆晶片、每一台設備進行準確地「觀測」與「標記」－強迫揭露產地、分流市場、選邊站。這恰似在測量光子究竟通過哪條狹縫，波動的建設性干涉紅利徹底消失，只留下粒子間的排他競爭。

因為政治觀測介入供應鏈，商業波動性的紅利消失了。全球化效率──過去讓台積電能以臺灣為中央廚房式的「效率優先，集中製造」，正不可逆地坍縮為古典粒子競爭行為：高昂庫存、重複在地化投資，各地新建代工廠紛紛出現，經濟效率最大化已經逐漸讓位給地方主權韌性。

 

CEO應用物理學第三定律：地緣政治下的雙狹縫干涉

台積電在臺灣的成功，是單極世界下的商業產物，那個相位在今天的雙極世界中的各方嚴格觀測下已經消失了。

下一個量子代工廠應該不會「存在」某個地方──因為「集中製造」本身就是單狹縫時代的思維。在雙狹縫且觀測者全面嚴格介入的時代，它會同時出現在多個相位錯置的競爭地點，但沒有一個能複製台積電的精度與效率。

 

表1：地緣政治相位對比表

 

有人也從政府國家安全角度補充：「政府的角色不是挑選『贏家地點』，而是確保境內製造節點保有最低限度的『本地主權』──也就是國家韌性。」

我做了總結：「量子代工廠將不會是集中式項目，在發展初期會是分散式、國家補貼的戰略性基礎建設。它的回報不是財務上的，而是基於國安上的。」

第三定律歸結為：

當政治觀測介入供應鏈，波的干涉行為（效率、分工、規模）將坍縮為粒子的競爭行為（庫存、備援、在地化）。一旦觀測強度超過臨界值，干涉條紋永久消失。

換句話說，過去企業只要追求最低成本與最大利潤；如今企業還必須考慮供應鏈是否足夠安全，是否有韌性。全球競爭的目標，已從「利潤最大化」逐漸轉向「韌性最大化」。（圖2）

圖2：物理管理學三大定律架構圖，依序對應企業相變決策、技術商業化投影、以及地緣政治下的供應鏈策略。 

 

四、世界如何應對？──重新設計「觀測裝置」

會後一位歐洲半導體協會聽眾追著問我：「Professor Chang，第三世界及歐洲企業該怎麼做？選美國？還是選中國？」

我的回答是：「選邊站」是古典力學問題，在量子時代，優秀決策者不應選邊站──他們只會設計一個好的量測裝置，「選邊」變得無意義，但讓最佳結果自動顯現。

傳統的「China+1」與現在地方主權企業，都只是把供應鏈從一個籃子移到另一個籃子，沒有改變粒子本質。優秀CEO會隨時依環境變化改變測量方式。

這種因政治強烈觀測而導致的「選邊站」古典粒子思維，在真正的量子先驅眼中，無疑是一種格局的窄化。正如Google量子AI實驗室負責人尼文（Hartmut Neven）早先曾對這場全球量子競賽做出的深刻提醒：「這不是公司與公司的競爭，也不是國家與國家的對抗；固然這是人類與大自然的對抗，但更是人類與大自然的共生（This is not company vs. company or nation vs. nation; it is humanity vs. nature or humanity with nature）。」當政治強權忙著在雙狹縫前安裝探測器標記與保障個別利益時，我們往往忘了，量子代工廠要征服的終極邊界，從來不是國界，而是自然界的物理極限。

我整理出三個策略：

第一，建立「量子疊加態」供應鏈節點。跨國企業應在關鍵製造、研發環節上維持「外在多重解讀性」──透過矩陣式所有權結構、技術來源國際化混編、市場出口多軌佈局，讓系統在地緣政治強力探測下仍保有局部相干性。

第二，將「去紅色供應鏈」重新定義為「增加相位多樣性」。分散風險不只是把雞蛋放進不同籃子，而是讓每個籃子處於不同「政治相位角」：北美產能（0°）滿足國安；歐洲（+90°）服務客戶；東南亞（+180°）作為中立潤滑劑；核心研發處於動態調製相位，維持系統相干性中心。

第三，CEO的新角色：從資源配置者到相位調製工程師。執行長須至少同時計算三種變量：技術回報、資本效率、地緣政治相位差。最後一項在傳統管理學中不存在，但在物理管理學中，它卻是決定干涉條紋對比度的真正關鍵。

未來的跨國企業領導者，必須在每次海外建廠決策中回答：「這個投資，會讓我的全球供應鏈波函數出現建設性干涉，還是破壞性干涉？我的雙狹縫系統的相位要如何調整才能最佳化公司的利益？」

 

結語：薛丁格的量子代工廠

研討會結束後，一位與會者說了一句讓我反覆咀嚼的話：

「I used to think this is a technology problem. Now I think it's a measurement problem——but we don't even know how to measure what we're building now.」

那正是我筆記本上寫的第三個問題。

量子代工廠在哪裡出現？以什麼形式？由誰出資？服務誰？──這些問題都處於多重疊加態。它可以同時出現在美國紐約、歐洲德勒斯登、荷蘭台夫特、韓國與中國某處。

就像薛丁格的貓，箱子打開前，既是活的（技術突破即將到來），也是死的（商業模式尚未驗證）；既是東方的，也是西方的。

打開箱子的測量動作，就是某個決策者──政府、CEO、跨國聯盟──做出的選擇。

如果台積電是上一個世代「單狹縫地緣政治」下的完美成效，那麼下一個量子代工廠，絕對不會像台積電這種中央廚房式的單獨勝利──而是「能在雙狹縫的多重嚴格觀測下仍保有波動相干性」的分散多國韌性能力的勝利。

物理管理學的最終啟示：

企業不會因技術落後而死，只會死於僵化的觀測方式。

技術可追趕，市場可開拓，人才可培養。但若你用來判斷「價值、風險、成功」的觀測裝置，仍停留在古典粒子刻度，你的企業就會像柯達──看見了未來，卻無法讓未來在自己系統中坍縮為獲利。

在量子世界中，沒有旁觀者；在供應鏈產業中，沒有中立者；在CEO座位上，沒有逃避者。

回頭看，臺大物理系教育我的不是量子位元的操作技術，而是面對不確定性時，敢於重新建立自己觀測框架的勇氣。這或許是物理教育，在AI與量子時代最珍貴的知識傳承。

走出會議廳時，倫敦的陽光依然慷慨，但我知道我們討論的不是技術，也不是投資，而是下一個世代將選擇什麼觀測方式，看見未來。

而那個選擇的結果，此刻仍以波函數的形式存在於各種可能性之中；每一次決策、每一次投資、每一次觀測，都將使它逐漸坍縮為我們共同的未來。（作者為臺大物理系校友，現任鴻海董事、中原大學量子資訊中心主任。本文綜合改寫自2026年6月倫敦經濟學人「Qubits for Profits」研討會panel的對談內容及會後與參加者的討論。）

 

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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2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。