Deep Tech · 2026/6/25（2026/6 更新：光互連物理層）

矽光子 × 量子電腦 × PQC

從 AppWorks AW#32、AW#33 的 PQC 與矽光子議題，加上與業界矽光子晶片專家交流趨勢時延伸整理出的觀念地圖：光、量子、密碼學如何在下一個十年交織成一個產業賽道，以及台股、美股的對應投資標的。

矽光子 Silicon Photonics 量子電腦 Quantum Computing 後量子密碼 PQC 光子 EDA
Part 1

四個領域，一條邏輯線

業界一個常被提起的觀察是：矽光子若要發展長遠，除了資料中心的光傳輸應用，下一步是走向量子電腦；反過來說，量子電腦五大主流硬體路線中，也有三條本質上跟「操控光」有關。PQC、矽光子、量子電腦、光子 EDA 這四件事看似各自獨立，其實被同一條因果鏈串起來，且這條因果鏈有公開、可查證的依據（見文末 References）：量子電腦一旦具備足夠規模的容錯量子位元，就能用 Shor 演算法在多項式時間內分解大數，使 RSA、ECC 等現行公鑰加密失效；攻擊者不必等到那一天才行動，現在就能攔截、儲存加密資料，等量子電腦成熟後再回頭解密（HNDL，CISA/NSA/NIST 已將此列為現實威脅），因此美國政府已要求各機關依時程遷移至「後量子密碼」(PQC)（OMB M-23-02）。而要造出能執行 Shor 演算法的量子電腦，五大硬體路線中有三條（離子陷阱、光子、中性原子）的核心操控機制都是「光」（五大 qubit 路線綜述）；而能在晶片或光路上精準產生、導引、調變光，正是矽光子產業多年來在資料中心通訊領域磨練出的工程能力——但矽光子產業裡，只有「通用 PIC 代工」這條分支才真正銜接得上量子硬體的客製化需求（細節見下方③），光子 EDA 設計工具則是讓這些光子電路「可被設計、可被驗證」的工具鏈。

矽光子：通用 PIC 代工開放式流片平台（對應卡 ③）
光子 EDA 設計工具電路設計與驗證（對應卡 ④）
雷射 / 光學操控精準產生、導引、調變光
↓這些是光基量子硬體的共同基礎
光子Photonic靠光：光子即 qubit
離子陷阱Trapped Ion靠光：雷射驅動能階躍遷
中性原子Neutral Atom靠光：光鑷捕捉原子
超導Superconducting不靠光：微波脈衝
拓樸Topological不靠光：拓樸準粒子
↓五條路線匯流到量子電腦
量子電腦具備執行 Shor 演算法所需的容錯量子位元規模（對應卡 ②）
↓
威脅：破解 RSA / ECC 公鑰加密HNDL：現在攔截、未來解密
↓
應對：PQC 後量子密碼NIST FIPS 203/204/205/206 標準遷移（對應卡 ①）

一張圖看懂彼此的關係：上層是使能技術，往下匯流到量子電腦，再向下延伸出加密威脅與 PQC 的應對。節點顏色對應下方四張概念卡（紫＝PQC、teal＝量子電腦、amber＝矽光子、pink＝光子 EDA），無對應卡片的節點為中性灰。

① PQC 後量子密碼

RSA 等公鑰加密的安全性，建立在「大數分解很難」這個假設上：傳統電腦只能一個一個組合慢慢試。量子電腦的 Shor 演算法則繞過暴力嘗試，利用量子疊加態同時探索一個週期函數的所有可能值，把「分解大數」轉換成「找週期」這個量子電腦能高效解的問題，使破解時間從天文數字降到可行範圍；而 Grover 演算法對 AES 等對稱式加密的影響小很多，只把安全強度打對折（用更長金鑰即可應對）。即使能破解 RSA 的量子電腦還沒出現，威脅已經存在：HNDL（Harvest Now, Decrypt Later）是指攻擊者現在就攔截、儲存加密資料，等未來量子電腦成熟後再回頭解密——對國家機密、病歷、金融紀錄這類「保密期限本來就要拉很長」的資料來說，換密碼演算法是現在就要做的事，不是等量子電腦出現才開始。

  • NIST 標準：FIPS 203(ML-KEM/Kyber)、204(ML-DSA/Dilithium)、205(SLH-DSA/SPHINCS+) 已定案，206(FN-DSA/FALCON) 仍在審定中，HQC 作為備援 KEM（2025/3 選定）
  • NSA CNSA 2.0：2025-2027 起依系統類別陸續「優先採用」，2030/2033 強制全面換裝
  • 與 QKD（量子金鑰分發，需要專用硬體/光纖）是不同路線：PQC 是純軟體換算法，QKD 是硬體建網

② 量子電腦五大硬體路線

量子電腦需要「製備、操控、讀出」量子位元（qubit），五種主流硬體方案中，三種的核心操控機制都是「光」：

  • 超導 Superconducting（不靠光，靠微波脈衝操控）— IBM、Google、Rigetti
  • 離子陷阱 Trapped Ion（靠光：用精準頻率的雷射脈衝驅動離子的電子能階躍遷，藉此操控與讀出量子態）— IonQ、Quantinuum
  • 光子 Photonic（靠光：光子本身就是 qubit，用分光器、相位調變器在晶片上引導光子做運算）— PsiQuantum、Xanadu、ORCA
  • 中性原子 Neutral Atom（靠光：用聚焦雷射形成的「光鑷」像鑷子一樣抓取、排列中性原子）— QuEra、Pasqal、Atom Computing
  • 拓樸 Topological（不靠光，靠特殊準粒子的拓樸態）— Microsoft Majorana

這三條靠光的路線共同需要的能力，是「在晶片或光路上精準產生、導引、調變光」——這正是矽光子產業在資料中心通訊領域已經磨練多年的工程能力。

③ 矽光子 Silicon Photonics — 其實是兩條不同賽道

核心元件：波導 Waveguide（像電路板上的銅線一樣，把光侷限在一條路徑裡導引，差別是導的是光不是電流）、微環諧振器 MRR（一個環形波導，只允許特定波長的光在環內共振、被選擇性截留或濾除，像收音機的調頻電路）、馬赫－曾德爾干涉儀 MZI（把光分成兩條路徑，其中一條用熱光、PN 接面電光或 GeSi 電吸收方式微調相位，再讓兩束光重新匯合，靠路徑差造成的干涉把相位變化轉成可偵測的強度訊號，類似兩條賽道長度被悄悄調整後，看誰先抵達）。矽是間接能隙材料不能自己發光，因此仍需混合整合 III-V 族雷射。

必須先說清楚一個常被混為一談的誤區：「矽光子晶圓代工」其實分裂成兩條不同的路。

  • 賽道 A · 通用型 PIC 代工（General-purpose PIC Foundry）：UMC + imec iSiPP300（2025/12/08 簽署授權，2026-2027 風險試產）、GlobalFoundries GF Fotonix、Tower Semiconductor PH18，都是開放式多專案晶圓（MPW）平台，客戶能拿來流片做收發器、感測、LiDAR、生醫光子等不同應用的客製 PIC——這條分支才是真正能延伸到「量子光子晶片」這類客製化、小量、多樣應用的代工模式，因為量子晶片需要的是製程彈性，而不是被綁定在單一系統架構裡。
  • 賽道 B · CPO / 光學互連（Co-Packaged Optics）：台積電 COUPE 是把光引擎（PIC）與電子 IC 透過 SoIC/CoWoS 先進封裝整合在一起的方案，本質是解決「資料怎麼快速進出自家高效能運算封裝」這個特定問題，緊密綁定 TSMC 自己的先進封裝與 AI 算力生態系，並不是一個開放、誰都能拿來流片任意光子電路的代工平台。
概念澄清：矽光子常被當成單一賽道討論，但 CPO 互連（賽道 B）服務的是「資料中心光通訊」這個現金流場景；真正通向量子運算/量子感測晶片的，是賽道 A「通用 PIC 代工」，因為量子光子晶片需要的是「客製化光子電路的代工彈性」，而非「先進封裝內的光 I/O 方案」。例如 GlobalFoundries 與 PsiQuantum 合作建造全規模光子量子電腦，採用的正是開放式晶圓代工模式而非先進封裝光 I/O 方案（GlobalFoundries 官方新聞稿）。

④ 光子 EDA × 數位光學運算

先了解 EDA 的由來：傳統矽晶片因為能持續 scaling，設計複雜度爆炸後催生了 EDA（電子設計自動化）。EDA 流程分兩段：前端的邏輯合成——把 Verilog 描述語言像 compiler 一樣自動轉換成邏輯閘電路，輸出 GDS-II 格式；後端的實體設計——把邏輯閘在晶片上做 placement（鋪排）與 routing（繞線）。光子 EDA 就是把這套流程搬到光子電路，用 MZI、波導、微環諧振器等光子元件取代電晶體。

「光學運算（optical computing）」內部其實有兩種截然不同的範式——類比光學運算用光的連續物理量（振幅、相位）做矩陣乘法與 Fourier 運算，是 Lightmatter、Lightelligence 等 AI 加速器的路線；數位光學運算則用電光調變器與干涉儀組合出布林邏輯閘，在光子基材上實現傳統數位電路的功能。真正的交集在這裡：數位光學運算電路本身也需要 EDA 工具——邏輯合成從邏輯需求自動合成光學閘電路，繞線最佳化讓訊號在 MZI mesh 上高效排布。這兩件事是疊合的，不是對立的。台大團隊近期三篇論文正落在這個交集上：

  • TriHOT（ACM TODAES 2026）：光子 EDA 實體設計側——WDM 波分多工感知繞線，類比矽晶片後端的 routing 最佳化。
  • Harrow / p-Harrow（DAC 2025）：同時跨兩側——光子 EDA 前端（邏輯合成：把布林需求轉換成光學閘電路，類比 logic synthesis compiler）＋ 數位光學運算（目標是在光子基材上實現數位邏輯）。
  • DCPPC（ASP-DAC 2026）：同時跨兩側——光子 EDA 後端（在可程式化光子電路上用繞線演算法校正訊號品質）＋ 數位光學運算（在 MZI mesh 上執行數位計算）。

（以上三項定位依公開論文標題與摘要整理，正式定義以原始論文為準。）

  • 類比光學運算路線：Lightmatter、Lightelligence（矩陣加速）、Celestial AI（已於 2025/12 被 Marvell 以最高 55 億美元收購）
  • 光子 EDA 商業工具：Synopsys OptoCompiler、Cadence Photonic IC Design；可程式化光子電路：iPronics
  • 主要學術發表場域：DAC、ICCAD、ASP-DAC、DATE
一句話總結：矽光子裡真正練出「在晶片上精準操控光」這個底層能力、並且通用到能延伸至量子硬體的，是「通用 PIC 代工」這條賽道，而非綁定先進封裝的 CPO 互連賽道；這個能力正好是量子電腦三種主流路線（光子、離子陷阱、中性原子）共同需要的東西。PQC 則是「在量子電腦真正威脅到現有加密之前」必須先完成的軟體層遷移。光子 EDA 提供邏輯合成與實體設計工具，讓光子電路（包括數位光學運算電路）能系統化地被設計、最佳化與驗證。四者時間軸不同步，但互為因果。
Part 1.5 · 術語

術語學習字卡

點擊卡片展開完整定義、類比與範例。後續投資標的章節會直接使用這些術語。

Part 2 · 投資標的

矽光子 / 光互連 / CPO

資料中心 AI 算力需求帶動光互連與 CPO 的近期營收成長，是矽光子目前最具體的變現場景；但如 Part 1 所說，這不是唯一賽道。下表「賽道」欄位區分三條路線：CPO 互連（綁定先進封裝、服務資料中心現金流）、通用 PIC 代工（開放式流片平台，較有機會延伸到量子光子晶片），以及這次新增的 光纖/連接器物理層（光真正傳輸與耦合進晶片的最底層——光纖、纜線、連接器、光纖陣列單元 FAU）。

2026 年的關鍵訊號：輝達把錢砸進「光」。自 2026/3 起，Nvidia 在半年內對矽光子／光互連投入 逾 65 億美元，這條資本軌跡本身就是上面那條因果鏈最有力的市場佐證——當銅線互連的功耗與頻寬撐不住 AI 算力擴張，光成為唯一解，而且投資對象從「晶片層」一路延伸到「光纖物理層」：
  • 2026/3/2　Coherent (COHR) 投資 20 億美元（普通股）＋ Lumentum (LITE) 20 億美元（A 系列可轉換特別股）
  • 2026/3/31　Marvell (MRVL) 20 億美元（A 系列可轉換特別股）＋ NVLink Fusion 整合
  • 2026/5/6　Corning (GLW) 最高約 32 億美元（5 億美元認股權證＋多年期採購協議），將美國光連接製造產能拉到 10 倍、光纖產能 +50%，於北卡與德州新建 3 廠
  • 另參與 Ayar Labs（光互連 chiplet）5 億美元 E 輪
值得注意的是：前三筆都還在「晶片／模組／雷射」層，第四筆 Corning 才首度把投資延伸到 光纖與連接器這個物理層——這正是本文這次擴充要補上的一塊。

下圖把光互連的供應鏈由下而上分層，看 Corning 與既有公司各自站在哪一層：物理層（光纖／玻璃／連接器）→ 耦合層（FAU／edge coupler）→ 晶片層（PIC／光引擎）→ 封裝層（CPO）→ 系統層（交換器）。

系統層 · 交換器 / AI FactoryNvidia Spectrum-X / Quantum-X CPO 交換器
↑
封裝層 · CPO 共同封裝把光引擎與電子 IC 封在一起（台積電 COUPE）
↑
晶片層 · PIC / 光引擎通用 PIC 代工：GlobalFoundries、聯電、Tower
↑光要從光纖「耦合」進晶片
耦合層 · FAU / Edge Coupler光纖陣列、可拆卸連接器：Corning GlassBridge、上詮
↑
物理層 · 光纖 / 玻璃 / 纜線多芯光纖 MCF、抗彎光纖：Corning（輝達 2026/5 投資對象）

由下而上：光在最底層的光纖／玻璃裡傳輸，經 FAU／edge coupler 耦合進矽光子晶片（PIC），再透過 CPO 封裝接上交換器系統。文章原本詳述的是中上層（PIC、CPO、交換器），這次補上最底下兩層的物理層與耦合層。

美股

公司代號賽道角色 / 定位
BroadcomAVGOCPO 互連CPO 與光引擎龍頭供應商之一，與輝達/超微等資料中心客戶深度合作
NvidiaNVDACPO 互連推動 CPO 導入自家 GPU 互連架構（如 Quantum-X / Spectrum-X 交換器），帶動整條供應鏈需求
MarvellMRVLCPO 互連資料中心互連 ASIC/DSP，2025/12 宣布收購 Celestial AI（光子互連 IP，2026/2 完成）強化布局
CiscoCSCOCPO 互連網通設備龍頭，矽光子收發模組大客戶與布局者
CienaCIENCPO 互連光通訊網路設備與相關元件
CoherentCOHRCPO 互連雷射與光學元件，收購 Finisar 後成為光收發模組重要供應商
LumentumLITECPO 互連光學元件與模組，資料中心與電信兩用
Applied OptoelectronicsAAOICPO 互連垂直整合光收發模組/雷射供應商，800G 模組 2026Q1 放量
POET TechnologiesPOETCPO 互連光子互連平台新創（已上市），主打光引擎整合方案
Lightwave LogicLWLGCPO 互連電光聚合物（EO polymer）調變器材料技術新創，授權／材料平台模式，與 Tower 等代工廠合作整合進矽光子平台
Credo TechnologyCRDOCPO 互連高速互連 IC（含光相關 DSP/SerDes），AI 資料中心受惠股
Astera LabsALABCPO 互連PCIe/CXL Retimer 與智慧連接模組，資料中心互連生態系
MACOMMTSICPO 互連類比與光通訊半導體，LPO（線性直驅光學）技術供應商
IntelINTCCPO 互連矽光子研發資歷最久，2023 年將可插拔光收發模組業務出售予 Jabil（2024 為內部 IPS 部門整併進 DCAI，非 2025 撤資）
GlobalFoundriesGFS通用 PIC 代工GF Fotonix 為開放式矽光子代工平台，官方明確列出資料中心互連、光學網路、光運算、FTTH、CPO 等多元應用場景，是少數可單獨流片的通用 PIC 平台；2025/9 與 Corning 合作，將其 GlassBridge 玻璃波導 edge-coupler 整合進 GF Fotonix（物理層↔通用 PIC 代工的交叉點）
CorningGLW光纖/連接器物理層光互連最底層的玻璃／光纖／連接器供應商：多芯光纖 MCF（同 125μm 包層 4 核心，單纖 4× 容量）、可拆卸光纖陣列單元 FAU 連接器、端到端 CPO 系統、GlassBridge 玻璃波導 edge-coupler（相容 GF 矽光子 v-groove）。2026/5 獲 Nvidia 投資擴產

未公開上市但常被提及：Lightmatter、Ayar Labs（光互連 chiplet，獲超微/輝達等策略投資）。

台股

公司代號賽道角色 / 定位
台積電2330CPO 互連COUPE 是把光引擎與電子 IC 透過 SoIC/CoWoS 封裝整合的光 I/O 方案，綁定自家先進封裝與 AI 算力生態系，非開放式 PIC 代工平台
聯電2303通用 PIC 代工2025/12/08 與 imec 簽署 iSiPP300 矽光子製程授權，屬開放式 MPW 平台，目標 2026-2027 風險試產
日月光3711CPO 互連／封裝先進封裝大廠，CPO 模組封裝測試潛在受惠者（下游封測，兩條賽道皆可能受惠）
鴻海2317CPO 互連透過子公司／策略佈局切入 AI 資料中心光通訊模組組裝
廣達2382CPO 互連AI 伺服器與資料中心系統整合，光互連模組導入的下游應用方
上詮3363光纖/連接器物理層光纖陣列單元 FAU／光連接器，與 Corning 同屬物理層；FAU 出貨放大、握多項矽光專利，LPO FAU 製程難度高（最貼近本文新增物理層的台廠）
聯亞3081上游光源磊晶／雷射二極體（III-V 族），矽光子無法自體發光所需的光源上游
波若威3163CPO 互連光收發模組，黃仁勳 GTC 點名為光收發模組平台合作夥伴
華星光4979CPO 互連光收發模組／矽光封裝相關
光聖6442光纖/連接器物理層光纖連接器／纜線，美系資料中心客戶，毛利率長期維持 60% 以上
純度提醒：上表台廠多被市場歸類為「矽光子／CPO 概念股」，但各家矽光子相關營收佔比、認列時程差異大，部分尚未經公開財報充分驗證（資料多來自媒體報導與法人估計，見文末 References）。請以「題材曝險」而非「純概念股」看待，個股佔比與時程務必自行查證。其餘常被點名者尚有聯鈞、全新(2455)、眾達-KY、前鼎、環宇-KY 等，定位與上游磊晶／模組重疊度高，暫不逐一列入。
Part 2 · 投資標的

量子電腦

純硬體玩家多為小型股、波動大；大型科技公司則以雲端服務（QaaS）形式間接參與。台股目前沒有真正的量子電腦純概念股，多為材料/設備供應鏈的間接受惠者。

美股

公司代號硬體路線 / 定位
IonQIONQ離子陷阱，純量子電腦上市公司代表
Rigetti ComputingRGTI超導
D-Wave QuantumQBTS量子退火（非通用閘式量子電腦）
Quantum Computing Inc.QUBT光子（小型，投機性高）
Arqit QuantumARQQ量子加密 / PQC 解決方案（跨入下一節主題）
IBMIBM超導，量子雲端服務龍頭之一
AlphabetGOOGL超導（Willow 晶片），內部研發為主
MicrosoftMSFT拓樸路線（Majorana）+ Azure Quantum 雲端服務
Honeywell / QuantinuumHON / QNT離子陷阱，Quantinuum 已於 2026/6/4 獨立上市（代號 QNT）
NvidiaNVDA不直接做量子硬體，但 CUDA-Q 平台與量子-古典混合運算生態系是重要間接受惠者

未公開上市：PsiQuantum、Xanadu（規劃 SPAC 上市）、QuEra、Pasqal、Atom Computing。

台股

截至目前，台股沒有純量子電腦概念股；主要是低溫設備、特殊材料、半導體製程供應鏈在量子硬體興起後可能間接受惠（與既有半導體供應鏈標的重疊度高，暫無獨立可辨識的台廠量子電腦標的可單獨列出）。

Part 2 · 投資標的

PQC / 量子安全資安

這個賽道的特性是：多數真正做 PQC 演算法與金鑰管理的公司仍是私有公司，目前可投資的多是「把 PQC 當作既有資安/網路產品的升級項目」的上市公司。

美股

公司代號角色 / 定位
Palo Alto NetworksPANW網路資安平台，逐步導入 PQC 加密模組
CrowdStrikeCRWD端點資安，量子威脅情資與防護路線圖
CloudflareNET已大規模在邊緣網路部署後量子加密（PQC TLS）
AkamaiAKAMCDN/邊緣安全，PQC 相關白皮書與服務
IBMIBMz系列主機與雲端服務內建 PQC 支援，亦是 NIST 標準主要貢獻者之一
Arqit QuantumARQQ量子加密金鑰分發服務（QaaS 形式，非典型硬體 QKD）
Thales歐股 HO.PA（無美股 ADR 純粹對應）HSM／金鑰管理硬體大廠，PQC 遷移方案供應商

未公開上市：SandboxAQ（Alphabet 衍生）、DigiCert、Entrust — 均為 PQC 憑證/金鑰管理的重要私有公司。

台股

公司代號角色 / 定位
中華資安國際7765資安服務整合商，逐步將後量子密碼納入服務項目
安碁資訊6690資安監控服務，潛在 PQC 升級需求受惠者
台廠在 PQC 演算法本身的角色非常有限（這是密碼學標準制定與軟體層的賽道），主要機會在「資安服務商導入 PQC 後的升級銷售」與「硬體安全模組（HSM）/ 安全晶片」供應鏈的間接受惠。
Part 2 · 投資標的

主題型 ETF（分散持股）

若不想單押個股波動，主題 ETF 是更分散的入場方式，但要注意持股中「真正的純概念股」佔比往往不高。

美股 ETF

ETF代號主題
Defiance Quantum ETFQTUM量子運算 + 機器學習（本篇量子主題最相關的分散標的）
ARK Autonomous Tech & RoboticsARKQ自動化/機器人為主，含少量量子曝險，與本篇主題關聯較弱
Invesco SemiconductorsPSI半導體供應鏈，間接含矽光子相關公司
VanEck SemiconductorSMH半導體龍頭股，間接曝險
iShares SemiconductorSOXX半導體龍頭股，間接曝險

台股 ETF

ETF代號主題
中信關鍵半導體00891半導體供應鏈，間接曝險
復華台灣科技優息00929科技股優息，間接曝險
台新臺灣IC設計動能00947聚焦台灣 IC 設計，半導體供應鏈間接曝險
富邦台灣核心半導體00892台灣核心半導體（台積電、聯發科權重高），間接曝險
台股目前沒有「矽光子／量子／PQC」專屬主題 ETF，上表為半導體或科技類 ETF 的間接曝險選項，純度低於美股的 QTUM。（註：美股 QPUX 為 2 倍槓桿的每日做多純量子 ETF，波動與耗損風險高，不屬於本篇「分散持股」用途，故不列入。）
附註

資料範圍與聲明

2026/6 更新：本次擴充已將台股被動光元件／物理層供應鏈（上詮、聯亞、波若威、華星光、光聖等）依公開報導與法人估計納入上方台股表格，並新增「光纖/連接器物理層」賽道。惟各家矽光子營收佔比與認列時程仍有不確定性，資料多來自媒體與法人，請以「題材曝險」看待、自行查證；聯鈞、全新、眾達-KY、前鼎、環宇-KY 等與上游磊晶／模組重疊度高者暫未逐一列入。

本文為產業研究筆記整理，非投資建議，個股與 ETF 之配置請自行評估風險與盡職調查。

致謝

致謝

感謝 梁峻瑋博士 提供專業建議與校訂方向。

參考資料

References

以下連結為撰文時查證所用之主要來源，建議讀者自行開啟確認最新內容。

PQC / 密碼學標準

量子硬體與光子量子

矽光子製程平台

光互連物理層 / Nvidia 光子投資

台股光通訊供應鏈（媒體報導／法人估計）

註：台股供應鏈段落之個股定位整理自上述媒體與法人報導，非經官方財報逐項核實，僅供題材理解，不構成投資建議。

產業併購 / 上市

光子 EDA / 學術來源

註：部分學術連結因發行方阻擋自動化存取，未能逐字覆核摘要原文，內容以可公開檢索之標題、作者、會議資訊與搜尋摘要為準，建議讀者自行開啟連結確認。