為迎戰即將來臨的量子新紀元，行政院科技會報辦公室整合中研院、經濟部與科技部，攜手產業界打造量子國家隊，17個研發團隊在2022年3月正式成軍，希望藉由產官學研的推動，及早布局量子關鍵技術及零組件的研發與製造。科技部政務次長林敏聰博士表示，量子國家隊的成立，展現臺灣以小搏大的決心，我們要善用半導體垂直產業鏈所累積的豐富經驗，同時建立跨領域、跨部會橫向整合的協力模式，掌握先機，為臺灣量子科技的研發、應用及製造創造競爭價值，同時也為國家級的計畫樹立全新的團隊文化與實踐典範。
&nbsp;
&nbsp;
<h2>整合上中下游，一次到位</h2>
臺灣半導體產業從1960年代的下游封裝測試起步，到1970年代由政府主導引進上游(設計、光罩)與中游(製造)技術，及至1980年代民間積體電路製造公司設立，進而逐步躍居全球相關技術的領頭羊地位，殊為不易。製造是臺灣的強項，隨著晶片設計的複雜化，相關細節的要求也隨之提高，這也促使產業不斷開發製程面的特殊技術，進而逐漸推升臺灣的競爭優勢。
&nbsp;
但半導體的發展過程也凸顯臺灣在研發面的局限。林次長指出，研發有不同階段，臺灣的研發約有8成較偏向後段，也就是對成熟技術進行改善；應用研究則占1成多，基礎研究的比例卻偏低，但要從事愈新型、愈創新的產業時，就需要更多基礎研究人才。
&nbsp;
所有研發都必須有堅實的基礎研究打底，才能突破既有窠臼，但只專注於此，往往會造成產業面的斷鏈。為了避免產學脫節，量子國家隊打造從上游、中游到下游完整的研發模式，除了中研院及科技部在基礎研究的投入和布局之外，也結合擁有豐富製程經驗的工研院、台灣半導體中心，並進一步透過經濟部鏈結產業，希望朝量子元件、量子電腦、量子演算法、量子通訊…等技術整合發展，以開發量子科技軟硬體產業的關鍵核心技術，進而將其橋接至產業端。
&nbsp;
&nbsp;
<h2>半導體開路，量子科技搶進</h2>
目前量子科技仍處於發展初期，只有極少數科技大廠有能力做出硬體雛型，但仍無法量產。資源比其他國家少的臺灣，如何在激烈競爭中脫穎而出，就需要明確的策略。
&nbsp;
臺灣在晶圓代工的成功經驗，不僅在於將代工提升為專業技能、專業策略，形成產業聚落，以及大量集中的資本與人力，同時也仰賴許多助力，包括政府支持、公司妥善治理等，完整的上中下游產業鏈既是臺灣的優勢，也築高其他競爭者的進入門檻。
&nbsp;
林次長表示：「由於長期經驗累積，我們很能掌握半導體的材料，量子電腦適用的材料即使不同，但材料有其一定的檢測邏輯，仍可借鏡半導體的產製流程；另一方面，從系統設計的觀點來看，半導體材料的設計需搭配系統製程，雖然無法將其直接套用在量子電腦，我們還是能以既有的製程經驗，思考未來可能面臨的問題，縮短試誤時間。」
&nbsp;
舉例來說，超導體的量子位元仍需往外連結半導體的次系統，由於超導體需在低溫運作，連帶次系統也必須保持在低溫環境，所以它和半導體有關，卻必須在不同環境條件運作。要做出通用型的量子系統，就會牽涉到材料的選擇、設計的調整，而克服不熟悉的材料或陌生的低溫環境，更需要半導體的製程經驗和跨領域合作。
&nbsp;
林次長強調，半導體產業基礎是臺灣的極大優勢，無論是管理、材料、檢測或是對基礎架構的熟悉度，全球很少國家可以企及，臺灣不能捨棄既有基礎，而是要善用既有資源去槓桿及連結。
&nbsp;
[data-component=gallery]
&nbsp;
<h2>提早布局，不要只看別人的車尾燈</h2>
長久以來，臺灣產業的發展通常要八字有一撇，也就是國外技術趨近成熟時，才會有所動作，這也造成臺灣常居於追隨者的角色。而量子國家隊相關計畫的推動，則是希望在萌芽期就儘早行動。林次長表示，由於大家正對量子位元進行各種嘗試，十幾年後的設計或許會截然不同。愈早行動，就愈能掌握技術的源頭，進而掌控關鍵元件。即使最終的製造模式由國外主控，我們仍能預先掌握製程專技(know-how)及專利，尤其當量子電腦進入量產時，就是臺灣優勢領域發展的契機。
&nbsp;
半導體產業發展至今，業者已意識到必須努力更往上游及研發的方向走，才不會受制於人，同時，學界若能在開發新技術之初，就讓產業了解其市場與價值，待技術成形後，也比較容易籌資。以科技部推動的「量子科技專案計畫」為例，該計畫有一項特別要求，亦即提案中要有產業界的合作意向書，希望在計畫申請階段就能吸引有意合作的業者，而在實際執行的過程中，若出現他們感興趣的技術，就能讓廠商更早期、更深入的參與。
&nbsp;
&nbsp;
<h2>以研發思維成立「量子國家隊」</h2>
除了在量子科技尋找新機會，量子國家隊成軍過程，也為未來國家級計畫的推動，寫下了新篇章！
&nbsp;
以往大型國家型科技計畫會設定方向，明確界定推動項目和預期成果，但量子國家隊是由各界專家學者歷經長達1年的密集討論、思辯和磋商所形成的團隊，透過每次的跨域協商，持續盤點國內優勢所在與國外發展重點，才逐漸形成共識。
&nbsp;
林次長說:「討論過程的透明度和專業度就是科學決策文化，我們嘗試建立科技治理文化和創新模式，以利於計畫的推動、執行和管控。因為國家重要計畫會投入更多資源，對於相應的成果也會有更高期待，良好的計畫設計本身就是一個研發過程，這種大家相互學習的團隊合作(team work)，也是臺灣在高科技研發亟需建立的模式，讓大家既可互補又能共享成果。」
&nbsp;
值得一提的是，為了能建構跨部會與跨領域整合機制，在科技部吳政忠部長的倡議下，量子國家隊還設有一個「量子系統推動小組」，並在2022年2月正式啟動，小組中特別安排了「系統總工程師」一職，目的是因應量子科技、跨域知識和團隊成員的高度複雜化，由曾經執行大型跨國計畫的學者擔任，以發揮對進度的掌握力和跨域的連結力。不同於一般計畫主持人，系統總工程師不但需要制定量子系統規格並檢視元件的發展，也必須確知整合後是否能順利運轉。尤其量子國家隊希望能穩紮穩打做出高難度的技術，很多細節必須注意，系統總工程師的角色就益形重要。
&nbsp;
除了良好的整合機制，擴展國際合作也是量子國家隊的推動方向之一，例如：小型量產的彼此互補，或是以know -how合作來加速研發。國際合作和國內一般學術合作最大的不同在於布局，愈有技術就愈容易找到合作夥伴，透過雙向或多向的交流，不僅能引進國外技術與人才，也能相對提升臺灣科研人才的視野及產業發展量能。
&nbsp;
&nbsp;
<h2>國家隊集中火力，發光發熱</h2>
比起其他大國，臺灣人才數量及資源相對較少，可以選擇的題目也無法太多，不合作就無法與國際競爭，所以不能只是往外發散，需要一個好的方式來集中資源。由於量子科技尚未形成產業，最需要的是研發人才，來源仍以研究機構和教育單位為主，但值此同時，也要讓更多人知道量子國家隊在做什麼，以吸引更多人才加入具有創新性的未來產業。
&nbsp;
科技部即將改制為「國家科學及技術委員會」，未來必定肩負更多跨部會的協調任務，協商方向不只在於資源配置，也涵蓋臺灣整體科技發展。因此，量子國家隊的推展是很重要的經驗，臺灣同時還有很多大型科研計畫正在進行，以精準健康為例，其牽涉範圍包括生醫、半導體、資料庫、人工智慧，就需要整合、協調及連結彼此的意見和想法，逐步確認細節，最後計畫才能成型，進而能有效運轉。
&nbsp;
量子電腦無法取代目前使用的電腦或手機，但它可以集中化處理重要課題，並以指數型成長的計算能力與平行處理模式，在極短時間解決高度複雜的問題。而量子通訊因具有高度保密性，未來在資安、國防、金融、人工智慧…等領域將具無可取代的重要性，甚至可能將人類文明推升至全新境界。面對此一重大變革，「我們無法完全複製以往的成功路徑，量子國家隊對臺灣而言是很好的挑戰，也是很好的練習機會，以更為集中的資源、更有效率、更有挑戰性的基礎研究，展現對產業、對社會的影響。」林次長堅信，只有及早因應，透過由上到下一條龍的規劃，臺灣量子科技的發展，才能如現今半導體產業般，閃耀國際，熠熠生輝。
&nbsp;
&nbsp;
（客座總編輯 |國立陽明交通大學電子物理系 張文豪教授、國立清華大學物理系 林秀豪教授；研究顧問團隊 | 中央研究院物理所 王明杰研究員、工研院電子與光電系統研究所 吳志毅所長、中央研究院資訊科學研究所 鐘楷閔教授、國立清華大學物理系 果尚志教授；責任編輯 | 段芊卉、葉于甄）

量子電腦被視為下個世代的運算工具，未來可望在資安、金融、國防、運輸及新藥 研發等各層面的應用帶來革命性影響，有鑑於此，全球先進國家及科技大廠均投入龐大資金，進行量子相關技術研發。

 臺灣晶圓代工具有完整的上中下游產業鏈，是臺灣的極大優勢，無論是管理、材料、  檢測或是基礎架構的熟悉度，全球很少國家可以企及，在發展量子科技的同時，臺灣  不能捨棄既有基礎，而是要善用既有資源去槓桿及連結。

科技部林敏聰政務次長表示，量子國家隊在構思計畫時，不只側重於上游基礎研發或 下游產業應用，而是由上到下一條龍的方式來思考，希望透過產官學研的合作， 掌握量子科技關鍵技術，打造最適合臺灣產業發展的路線， 進而將此運作模式作為未來推動新科技的典範。