一、前言
當前主要國家已將量子科技納入國家戰略核心,透過投資、技術合作與供應鏈布局等機制,加速技術發展與產業化。同時,在國際科技競爭加劇下,各國為因應量子科技關鍵技術與供應鏈風險,亦積極強化自主技術能力並提升供應鏈韌性。在此背景下,韓國雖具備半導體與資通訊(ICT)產業基礎,但在量子科技核心技術、產業與人才等面向仍與領先國家存在差距。量子運算仍以學術研究為主,且對海外關鍵零組件與設備依賴度高;量子通訊尚處初期實證階段,量子衛星通訊與量子網路相關技術仍有一定差距;量子感測方面,產業生態系與測試驗證基礎設施仍待強化。
為了縮小技術與產業差距並掌握量子科技發展契機,韓國政府於2026年1月提出《第一期量子科技及量子產業發展綜合計畫》(제1차 양자과학기술 및 양자산업 육성 종합계획)。該計畫以量子與人工智慧融合為主軸,規劃至2035年建構具全球競爭力之量子科技與產業體系,並以量子運算、量子通訊與量子感測等三大關鍵技術領域,結合研發制度、產業生態系、人才培育及國際合作等基礎建設,推動量子科技發展與應用擴散。整體目標架構如圖一所示。
二、關鍵技術領域推動策略
下列將針對量子運算、量子通訊及量子感測三大關鍵技術領域之推動策略進行說明:
(一) 培育量子運算企業並推動量子-AI應用市場發展
本策略聚焦推動量子運算技術國產化,促進韓國融入全球供應鏈體系,並建構「量子+人工智慧」融合基礎設施,以掌握市場機會。主要推動重點如下:
1. 發展國產量子運算系統並強化技術自主能力
在考量技術封鎖與出口管制等因素下,規劃關鍵材料、零組件與設備之國產化路線,逐步建立供應鏈自主能力;推動量子運算系統開發,整合量子處理器(QPU)與半導體製程,並發展量子與人工智慧融合技術,提升系統規模擴展能力,同時掌握關鍵材料、零組件與設備之核心技術。
2. 推動國產量子運算製造重大挑戰計畫
開發可實際部署之量子運算系統,提供國產量子運算雲端服務,並同步推動中介軟體(負責連結硬體與應用系統之軟體)、編譯器等系統軟體之發展;建構測試驗證平台與性能測試基礎設施,推動量子晶圓廠擴建與量子代工體系發展。
3. 建構「量子+AI」融合基礎設施,推動下一代人工智慧發展
主要措施涵蓋:建置量子運算(QC)與高效能運算(HPC)融合之基礎設施(如國家量子運算平台);設立國家量子演算法中心,並與韓國量子聚落串聯;推動量子運算系統軟體與核心技術研發,包括運算資源分配技術、量子機器學習等。
4. 推動量子-AI應用並促進產業應用案例發展
重點措施包括:透過公私協力推動量子+AI應用發展計畫,並結合競賽機制促進關鍵應用案例發展;透過量子運算基礎設施建置與跨領域研發支持,協助產業導入量子技術;針對生醫、化學、材料與資訊安全等領域,運用量子運算進行模擬與資料生成,以支援人工智慧模型訓練。
5. 強化量子-AI融合人才培育
建立與人工智慧人才培育機構、研究所及相關學研單位之合作機制,推動跨領域人才培育,培養具備量子與人工智慧整合能力之人才。
(二) 建構量子通訊與資安體系,實現安全社會
本策略旨在推動以公共需求為導向之技術驗證與應用開發,並掌握量子網際網路核心技術,建立應用驗證機制,以加速技術由研發階段進入實際應用。
1. 推動全國量子密鑰分配(QKD)網路擴展,並於關鍵基礎設施進行實證
以國家核心基礎設施為切入點,優先於國防、金融等關鍵場域導入量子密鑰分配(Quantum Key Distribution, QKD)技術與後量子密碼(Post-Quantum Cryptography, PQC)之整合應用與驗證,以強化資安防護能力;同時擴大量子通訊測試平台至全國規模,並針對金融、國防、能源與醫療等領域,建立量子資安應用需求發掘與推動機制。
2. 推動量子加密通訊商業化與量子網路核心技術發展
此項策略之具體規劃包括:推動量子密鑰分配(QKD) 應用發展,進行相關成本降低技術研發,並優先於國防領域導入;同時布局量子中繼器(quantum repeater)與量子記憶體(quantum memory)等關鍵技術,以提升設備自主性並縮小技術差距;發展以量子糾纏為基礎之量子通訊中繼技術,推動長距離量子網路驗證,並延伸至資安、感測與運算等應用服務。
3. 推動後量子密碼(PQC)於關鍵領域之導入與轉換
韓國政府將優先於通訊、國防、金融、交通及太空基礎設施等高風險領域推動PQC應用示範,並制定轉換指引,以加速國家密碼體系轉換。在技術方面,將發展密碼轉換與安全驗證等關鍵技術,確保新舊系統順利銜接;在產業方面,將透過專業服務與人才培育機制,協助產業轉型,逐步建構量子資安發展基礎。
(三) 推動量子感測商業化,帶動新興產業發展
在量子感測方面,韓國政府以國家安全與產業發展為主軸,推動國防應用之量子感測技術自主發展,並以產業需求為導向,透過公私協作機制,促進量子感測技術商業化與應用發展。推動重點如下:
1. 推動國防關鍵量子感測技術自主發展
推動國防應用之關鍵量子感測技術研發,並以國防需求作為技術發展導向,同時強化產官學合作。重點技術包括無GPS量子導航系統、用於潛艦與地下設施探測之重力與磁場感測器,以及量子雷達等。同時透過國防研發計畫,強化小型化與系統整合能力,並建構測試與驗證環境,以提升實用化程度與實戰應用能力。
2. 建立與產業需求連結之量子感測商業化體系
在產業應用方面,韓國政府將建構產學研協作機制,推動量子感測之跨域應用與商業化發展,並優先布局具市場潛力之技術,如量子生醫感測器與量子光達(Quantum LiDAR)。此外,政府亦將推動量子感測於生醫、半導體與材料等領域之應用系統開發與驗證,如奈米尺度細胞觀測、製程缺陷偵測及電池非破壞檢測等;並透過需求導向研發,拓展至公共安全與太空等場域,包括地陷偵測、有毒物質監測,以及極端環境應用。
3. 強化量子感測競爭力之技術與基礎建設
為強化量子感測整體競爭力,韓國政府將推動相關技術發展與基礎建設,包括發展次世代高靈敏量子感測技術;建構測試、量測與評估基礎設施,並強化國際合作;同時發展量子感測系統實現與商業化所需之關鍵基礎技術,如雷射、單晶晶圓等,並以同步輻射設施與衛星等國家大型基礎設施為場域,評估技術導入可行性。
三、基礎建設推動策略
為支持量子科技與產業發展,韓國政府亦從研發制度、產業生態系、人才培育與國際合作等面向,強化量子科技發展基礎。
(一) 研發制度改革與創新
韓國政府將透過研發體系優化與制度改革等措施,強化量子科技之長期發展基礎。
1. 建構長期投資與戰略基礎研究體系(以30年為期)
以提前掌握關鍵基礎與核心技術為目標,推動長期投入之戰略基礎研究體系,例如支持個人型量子電腦與新型量子位元(Qubit)等技術。
2. 設立國家量子研究機構
整合量子運算、通訊與感測等領域,串聯產學研體系與國家關鍵基礎設施,以提升整體研發量能。
3. 推動創新挑戰型研發機制與制度改革
參考美國國防高等研究計畫署(Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA)模式,針對技術發展方向尚未明確之領域,推動挑戰型研發計畫,並建立容許失敗之研發機制;同時強化研發成果之轉化與應用,並檢視量子技術於國家基礎設施之適用性,據以規劃相容性規格與導入評估機制。
(二) 產業生態系建構
韓國政府依據各地既有產業基礎與發展條件,推動量子產業聚落發展,並設立專屬基金以引導投資。
1. 發展區域特色導向之量子聚落
依據各地既有產業基礎,發展涵蓋量子運算、通訊、感測、關鍵零組件等領域之量子聚落,並吸引國際企業進駐。
2. 強化量子產業投資與國際合作
整合相關部會資源,擴大對新創企業之投資支持;同時推動跨國創業合作,促進國際企業與韓國新創企業之合作。
3. 建立新創企業全生命週期支持機制
為強化新創企業競爭力,韓國政府將提供人才培育與基礎設施支援,並設立概念驗證(Proof of Concept, PoC)支持機制,同時完善相關制度與資訊支援環境,以促進技術導入。
(三) 人才培育
韓國政府將強化量子核心人才與專業工程人才培育機制,並透過完善量子教育體系,逐步拓展人才來源。
1. 培育核心人才並推動國際合作
強化量子領域研究所之教育與研究能量,培育國內核心人才;同時引進海外高階人才並推動國際合作,建立與頂尖大學及研究機構之合作平台,促進人才交流與培育。
2. 擴大量子教育,建構完整人才培育機制
在高等教育層面,推動量子相關學位與課程設置,並擴充短期培訓機制;在基礎教育層面,推動中小學量子教育,提升全民科技素養並厚植人才儲備。
3. 培育產業導向量子應用人才
建立量子工程專業培訓課程與產學合作機制,促進電子、資訊、機械與軟體等領域人才投入;同時發展應用導向之培訓機制,透過技術支援團隊及實務課程,提升產業應用能力。
(四) 國際合作
在國際合作方面,韓國政府將擴大政府與民間之量子合作,並透過強化供應鏈與推動國際標準制定,建構具策略性的量子技術合作體系。
1. 強化政府與民間國際合作
積極參與國際量子科技合作機制,並與主要國家建立合作關係;同時促進民間之國際合作,例如參與全球量子產業聯盟及企業合作計畫,並透過人員交流與基礎設施共享,逐步建立長期且多元之合作關係。
2. 確保關鍵供應鏈穩定並推動國際標準
透過國際合作確保關鍵零組件與設備之穩定供應,並促進國內企業投入相關領域;同時透過公私協力參與量子技術國際標準制定,強化全球合作連結。
3. 強化量子核心技術安全機制
建立技術保護與安全管理機制,對關鍵技術採取前瞻性保護措施,並與主要國家合作推動量子技術安全政策;同時強化研發人員之技術保護與資安意識,透過教育訓練提升整體安全管理能力。