近年來,量子科技正逐漸邁向實際應用階段,並在醫療、能源、通訊、金融與國防等領域展現發展潛力。歐洲雖然長期在量子科學研究上保持全球領先地位,擁有豐碩的學術成果,以及頂尖的研究人才與新創企業,但相較於其他主要國家,仍面臨民間投資不足、技術轉移有限與產業化進程緩慢等挑戰。有鑒於此,歐盟執委會(European Commission)於 2025 年 7 月發布《歐洲量子策略:變動世界中的量子歐洲》(Quantum Europe Strategy: Quantum Europe in a Changing World)。該策略聚焦於五大核心支柱:研究與創新(Research & Innovation)、量子基礎設施(Quantum Infrastructures)、強化歐洲量子生態系(Strengthening the EU Quantum Ecosystem)、太空與安全/國防量子科技(Space and Dual-Use Potential Quantum Technologies (Security and Defence)),以及量子人才(Quantum Skills)。透過這五大核心支柱的協同推動與資源整合,歐盟期望在未來十年逐步建構完整的量子產業鏈,使歐洲不僅在科研領域保持領先,更能有效推動量子科技的產業化,進而成為具國際影響力的創新與製造重鎮。以下段落將分別介紹五大核心支柱的重點內容(摘要請參見圖一)。
二、研究與創新
歐盟過去五年已投入龐大經費(超過110億歐元)發展量子科技。然而,目前歐盟量子科技多分散在不同成員國與計畫間,且彼此缺乏協調,導致出現重複投資、資源與人才不足等現象。有鑑於此,歐盟執委會規劃推動「歐洲量子研究與創新倡議(Quantum Europe Research and Innovation Initiative)」制定量子科技發展議程,統一規劃並整合相關資源,建立協調一致的戰略目標,以避免分散投入。此倡議涵蓋下列三個面向:
(一) 探索(Discover)
支持量子計算(quantum computing)、量子通訊(quantum communication)與量子感測(quantum sensing)的基礎研究、技術開發與創新行動。
(二) 從實驗室到製造(From the lab to the fab)
持續投資建設量子計算、通訊與感測基礎設施,推動量子硬體(quantum hardware)與相關支援技術的發展,並建置試量產線與設計工具,以促進工業化與生態系成長。
(三) 應用與使用(Apply and use)
支援量子科技於公共部門與工業部門中的應用開發,確保量子領域的科學進展能有效轉化為實際應用。
三、歐洲量子基礎設施
歐盟已投入於多項量子基礎設施發展,涵蓋量子計算與模擬、量子通訊以及量子感測等領域。前述各領域之投入現況與未來規劃介紹如下:
(一) 量子計算與模擬
量子計算具備處理高效能運算(High-Performance Computing, HPC)難以解決之複雜問題的潛力,應用範圍涵蓋製藥、化學模擬、能源材料、物流與金融等領域。未來,量子電腦預期將與 HPC高度整合,以進一步提升整體運算效能與能源效率;同時亦將與人工智慧互相結合,不僅能加速AI 模型訓練,亦可藉由 AI 強化量子計算的錯誤校正,提升整體系統的穩定性。
目前,歐盟已在多個成員國部署量子計算原型系統,且於近期成功將量子電腦與 HPC整合,實現量子加速電腦(quantum-accelerated computer)。未來歐盟將持續推動量子計算的發展,目標是在 2030 年前建構由本土供應商主導的量子計算平台,並實現約 100 個可糾錯量子位元(error-corrected qubits,具備誤差校正得以穩定運算的量子位元)的運算能力; 2035年目標為開發全球首個具備數千個可糾錯量子位元的量子計算系統,此規模被視為量子計算能應用於解決現實世界複雜問題的關鍵門檻。
同時,歐盟亦將持續投資量子模擬器(quantum simulators)。此類裝置能用以模擬量子系統行為,可應用於材料科學、量子化學與基礎物理等領域。此外,歐盟將制定「量子計算與模擬路線圖」(EU Quantum Computing and Simulation Roadmap),並且建立量子計算技術成熟度監測框架,以引導公共投資聚焦於最具前景的技術方案。
(二) 量子通訊
量子通訊能實現高安全性的資料傳輸,保護關鍵基礎設施,並抵禦未來量子科技所引發的潛在網路威脅。同時,量子通訊能串聯量子電腦與量子感測器等裝置,為量子網際網路(Quantum Internet)的發展奠定基礎。
目前,歐盟正推動 EuroQCI(European Quantum Communication Infrastructure)與量子網際網路計畫(Quantum Internet Initiative),以建立自主且可信賴的基礎設施,確保資訊傳輸與公共通訊的安全。EuroQCI 的目標是在歐盟內建置涵蓋地面光纖與衛星的量子通訊基礎設施。目前已有 26 個成員國展開地面量子網路部署,並測試量子金鑰分配(Quantum Key Distribution, QKD)等量子加密技術,應用於醫院醫療資料傳輸、政府通訊及電網控制中心等場景。同時,歐盟規劃將於 2026年發射首顆採用 QKD 技術的量子通訊衛星EAGLE-1。
量子網際網路計畫則專注於下一代量子網路架構的發展,以支援分散式量子計算、量子感測與高度可靠的資料共享。歐洲已初步完成量子網際網路整體架構之規劃,並成功在城市光纖網路中驗證量子通訊的可行性。未來,歐盟將持續推動量子網際網路的技術演進,並確保不同運算平台之間的互通性。目標於 2026年建立歐洲量子網際網路試驗設施,用於測試雲端服務與早期應用;並於2030年建構能全面運作的量子安全通訊網路,作為發展聯邦式量子網際網路(federated Quantum Internet)的基礎,同時確保歐盟在國際標準化進程中保持領先。
(三) 量子感測
量子感測為運用量子物理原理來偵測外部刺激與環境變化之技術,具備遠高於傳統感測器的靈敏度與精確度,應用範圍涵蓋醫療健康、氣候變遷監測、地下水資源管理、太空與導航等領域。
歐盟目前主要透過量子旗艦計畫(EU Quantum Technologies Flagship)推動量子感測技術的發展。在重力測量方面,歐盟正建立由移動式與固定式量子重力儀(quantum gravimeters) 組成的網路,用於探測深層地下結構,例如水庫、天然氣、礦藏與掩埋設施。在未來三至五年內,將建置地面量子重力儀網路與高空量子重力感測裝置;並在 2030 年後展開量子太空重力測試,逐步建構結合地面、高空與太空的量子重力測量體系。
在醫療領域,歐盟正推動量子核磁共振(Quantum Magnetic Resonance Imaging, Q-MRI)技術的發展。此技術為透過量子感測器偵測體內分子的磁性訊號,具備提升癌症與神經退化等疾病早期診斷能力之潛力。歐盟規劃自 2025 年起,在多個成員國設立 Q-MRI 試驗基礎設施(European Q-MRI Pilot Infrastructure),提供給研究中心、醫院與產業合作夥伴進行臨床測試,並結合人工智慧分析工具,以提高診斷精度,支持早期治療介入,以降低醫療成本。未來,歐盟將持續支持Q-MRI技術發展與臨床應用,並且投入更高靈敏度的量子診斷技術研究,例如偵測阿茲海默症早期偵測與癌症代謝影像診斷。
同時,歐盟將制定「量子感測、測量與測試路線圖(European Quantum Sensing, Measurement and Testing Roadmap)」,並與成員國及計量機構合作推動標準化,建立安全且合規的供應鏈,以確保關鍵感測元件與系統上的自主性。
四、強化歐洲量子生態系
目前歐洲量子生態系主要由新創與成長型企業主導,缺乏大型量子硬體供應商,以及能夠帶動需求並加速產業採用的關鍵終端用戶(anchor end-users)。前述現象降低私人資金的投入意願,亦不利於關鍵供應鏈的成形。有鑑於此,歐盟規劃透過下列策略,支持歐洲量子生態系的發展。
(一) 從實驗室到製造再到產業化(From the lab to the fab and to industrialisation)
量子晶片(quantum chips)是支持量子科技產業化的核心,但其目前仍處於初期發展階段,多數裝置仍依據特殊需求設計,甚至仰賴手工製作。歐洲須加速建立規模化、低成本的製造能力,並盡可能採用與既有微電子與光子學製程相容的技術,以降低成本並縮短上市時程。
歐盟正建置六條量子晶片試驗產線,用於原型製作、設計驗證與製程開發,目標是在三至五年內提升量子與關鍵製程技術的成熟度,並於 2030 年前建立量子晶片代工廠(quantum foundries)。此外,歐盟將設立量子晶片設計中心,並於 2026 年發布「量子晶片產業化路線圖」(Quantum Chips Industrialisation Roadmap)與「歐洲量子標準路線圖」(European Quantum Standards Roadmap),以確保設計資源、製程與標準化的一致性,推動量子晶片生態系的發展。
(二) 強化並擴展歐洲新興量子生態系(Strengthening and scaling up the emerging European quantum ecosystem)
為了支持歐洲量子生態系朝向規模化發展,歐盟規劃多項措施,包括:建立歐洲量子測試網絡,向新創、中小企業、研究人員與開發者提供測試、驗證與效能評估服務;設置並擴展區域性量子能力聚落(Quantum Competence Clusters, QCCs),透過共享基礎設施與服務,強化當地研究單位與產業的連結,並推動跨域合作與人才培育;透過公共採購與資金支持帶動市場需求並吸引投資;推動新創與大型企業合作,在航空航太、汽車、能源與製藥等領域展開合作,加速應用落地。
(三) 投資量子新創與成長型企業(Investing in quantum startups and scaleups)
目前在全球私人機構對量子科技的總投資中,僅約 5% 投資於歐洲,使歐洲新創企業在資金募集上相對受限,並提高其遭非歐洲資金收購與關鍵技術外流的風險。為因應此挑戰,歐盟將推動多項措施,包括:強化公私合資與合作,吸引更多資本投入量子科技,並提供多元融資工具以支持企業在不同發展階段的需求;重點支持具突破性與戰略價值的量子企業;成立歐洲成長基金(Scaleup Europe Fund),投資量子等戰略領域,為企業在融資、公共採購與市場拓展提供支持。
(四) 強化供應鏈安全(Strengthening the Security of the supply chain)
穩健且具韌性的供應鏈是歐洲量子生態系統與經濟安全的核心基礎。因此,必須及早辨識並應對量子供應鏈中的脆弱環節,以降低對外部來源的依賴。為此,歐盟正推動量子科技風險評估,全面盤點從稀有材料、精密元件,到控制電子學與軟體等關鍵環節的依賴與潛在瓶頸。此評估結果將用以規劃相關因應措施,包括強化本土供應能力、拓展多元合作渠道,並建立分散風險的機制。
五、太空與安全/國防量子科技
量子科技兼具軍民兩用潛力,不僅能推動民用創新,提升歐洲的產業競爭力,更是支持歐盟於太空、安全與國防領域戰略自主的關鍵。例如量子感測可應用於潛艦追蹤、地下設施探測與威脅偵測;量子通訊則能提升軍事情報傳輸的安全性。
在太空應用方面,量子通訊已納入多項歐盟太空計畫,除了前述的 EuroQCI以及量子太空重力測量任務,歐盟亦正推動基於量子光學感測器的慣性導航系統,並計畫於歐盟伽利略(Galileo)全球衛星定位系統上進行測試,以確保在全球衛星導航系統(GNSS)受到干擾時,仍能維持穩定的定位能力。在安全與國防方面,部分成員國已將量子科技納入國防計畫,發展「可應用於國防的量子技術」(defence-ready quantum technologies),包括鑽石量子感測器(diamond sensors)、量子電腦等。同時,歐盟亦透過歐洲國防基金(European Defence Fund)等計畫推動軍民兩用技術發展,並且支持創新成果轉化為國防用途。
未來,歐盟將於 2026 年制定「量子感測、太空與國防技術路線圖」(Quantum Sensing Space and Defence Technology Roadmap),協調民用、安全與國防領域的投資,推動新世代量子感測器的研發,包括重力測量、導航及先進威脅偵測等應用。同時,啟動技術spin-in計畫(spin-in initiatives),加速民用創新導入安全與國防應用,縮短開發週期並鞏固歐洲技術優勢。
六、量子技能
目前歐洲每年有超過 11 萬名量子相關領域的畢業生,並已設置逾 40 個專門碩士課程。然而,這些人力仍難以滿足產業需求,特別是在量子軟體、系統整合與資安等領域,缺乏能將理論轉化為實際應用的專業人才,進而限制了新創公司與企業的發展。
為彌補這一缺口,歐盟將於 2026 年成立歐洲量子技能學院(European Quantum Skills Academy),提供跨學科教育與培訓課程,並設立獎學金。同時,該學院也將推動提升社會大眾對量子科技的理解與信任,並以長期目標為基礎,串聯半導體能力中心(Semiconductors Competence Centres)與量子能力聚落(QCCs),建立跨歐洲的人才培訓網絡。
此外,歐盟亦將推動實習與再就業計畫,培養符合產業需求的人才;舉辦競賽,鼓勵青年參與創新解決方案開發;強化產學合作,促進研究人員與企業的交流;並推出國際交流與獎學金計畫,以吸引並留住全球量子專業人才,同時避免人才流失。