當市場目光還停留在 AI 晶片的霸權爭奪時，主宰未來數十年的下一個科技戰早已悄悄開打。美國川普政府與商務部近日投下一顆產業震撼彈：宣布透過《晶片與科學法案》（CHIPS Act），豪擲 20.13 億美元的聯邦資金，重押 9 家量子運算企業，並打破過去單向發放科技研發補助的傳統慣例，美國政府這次選擇化身為「國家級創投」，要求以資金換取這些企業的少數股權。
在量子運算尚未真正商業化的此刻，美國政府已經將量子技術視為超越傳統超級電腦的全新運算典範，因此決定主動出擊，提前鎖定下一代算力主權的戰場。
美國投入 20 億美元押注量子代工廠，提前卡位新算力供應鏈
這筆超過 20 億美元的資金，最大宗流向了製造端，目的在於打造量子代工廠。例如科技巨頭 IBM 獲得 10 億美元補助，計畫在紐約州奧爾巴尼（Albany）成立美國首家專注於 300 毫米超導量子晶圓的純量子代工子公司「Anderon」。為了展現決心，IBM 自身也將同步注資 10 億美元現金，並投入相關智慧財產權與技術人才。
IBM 執行長 Arvind Krishna 樂觀預期，這項新業務到 2030 年代中期，將能每年創造數十億美元營收，並具備高利潤率，且 Anderon 初期雖專注製造超導量子晶片，未來將會把產線擴展至支援其他類型的量子技術硬體。
另一方面，晶圓代工廠 GlobalFoundries 也獲得 3.75 億美元，用於建立國內安全且支援多種架構的量子代工產能，並將釋出約 1% 的股權給美國政府。
除了重金押注製造端，商務部更採取百花齊放的技術路線下注，向 Rigetti、D-Wave、Atom Computing、Infleqtion、PsiQuantum 與 Quantinuum 等 6 家公司各注資 1 億美元，並向新創公司 Diraq 提供高達 3,800 萬美元的資金。這筆資金廣泛涵蓋超導體、中性原子、矽自旋、光子與離子阱等各種量子技術領域，期待藉由多樣化的技術路線佈局來分散投資風險，並解決各領域關鍵的工程難題。
針對「入股」策略的背後考量，美國政府透過取得企業的非控制性少數股權作為資金發放條件，目的是確保美國納稅人能在未來技術成熟與企業成長時獲得回報。美國商務部長 Howard Lutnick 指出，這些交易的結構將使納稅人最終受益，並表示：「透過今天在量子運算領域的晶片與科學法案研發投資，川普政府正帶領世界進入美國創新的新紀元。」Howard Lutnick 進一步補充，這些戰略投資將建立在美國國內工業的基礎上，創造數千個高薪工作，同時推進美國的量子能力。
美國為何急著押注量子？從 Q-Day 資安危機到對中國的科技競爭
美國政府推動這項政策的急迫性在於，被稱為「Q-Day」的資安威脅正在加速到來，也就是量子電腦強大到足以破解現有密碼學系統的時刻。許多專家與安全機構皆警告，量子電腦破解現有加密技術的時刻，最快可能在 2030 年到來。屆時，現代銀行系統、軍事通訊網路以及比特幣、以太坊等區塊鏈資產都將面臨巨大風險。根據區塊鏈分析公司 Glassnode 的研究，目前已有超過 600 萬枚比特幣暴露於未來的量子破解風險中。
在地緣政治方面，美國政府也將量子運算視為與中國競爭的主戰場，因此希望將相關技術與晶片製造的供應鏈留在國內，這對於維持美國的國家安全、技術韌性以及長期戰略領導地位至關重要。有專家指出，量子技術未來甚至具備取代現有全球衛星定位系統（GPS）的潛力，是國家防禦的關鍵基礎設施。
此外，量子運算被視為下一個「AI 級」的經濟引擎，預計到 2040 年將創造高達 8,500 億美元的經濟價值。IBM 執行長 Arvind Krishna 將現在的量子運算比作十年前的 AI 晶片，認為量子科技將在藥物開發、金融建模與材料科學等領域帶來革命性突破。
技術瓶頸仍在，美國依然選擇豪賭：量子算力主權戰已開打
儘管獲得鉅額資金挹注，邁向算力主權仍面臨工程與硬體瓶頸。首先，量子運算目前仍面臨諸多技術挑戰，例如極高的錯誤率、設備再現性、光學複雜度、極低溫系統整合以及控制硬體等工程難題，這些都限制量子電腦的實際效能。
其次，對於商業化時程，業界呈現兩極的預測。NVIDIA 執行長黃仁勳去年曾預估，「非常有用的量子電腦」可能還需要 20 年的時間才會出現。然而，IBM 已經立下明確目標，預計在 2029 年就能為商業客戶交付全球首台大規模、具備容錯能力的量子電腦。
Infleqtion 執行長 Matthew Kinsella 指出，政府的動作證明量子技術的潛力。他表示：「政府至今不會資助那些被認為是投機的技術，我相信這筆投資確實進一步證實，量子運算到來的速度比任何人想像的都要快。」
美國政府的 20 億美元豪賭，不僅是一項商業投資，更是攸關未來數十年全球經濟競爭力與國家安全的「算力主權」保衛戰。美國正透過政府與民間的協力合作，試圖在這場量子科技軍備競賽中搶佔先機，並確保美國能在快速發展的量子生態系中維持領先地位。
＊本文開放合作夥伴轉載，參考資料：《WSJ》、NIST、IBM、《Decrypt》、《Allwork.Space》，首圖來源：IBM
