量子计算机，是一类遵循量子力学规律，进行高速数学和逻辑运算，存储及处理量子信息的物理装置。量子计算机是传统晶体管计算机的重要升级方向，可以广泛应用在包括网络安全、人工智能、金融、医疗、交通、农业、能源、气候、国防等在内的国民经济的各个领域，受到了全球多个国家的关注。
为了追求计算机更高算力，在摩尔定律下，每约18个月，传统计算机集成电路上的晶体管数量会增加一倍，晶体管尺寸需不断缩小以满足集成需求。经过长期不断发展，目前晶体管尺寸已经接近物理极限，难以再依靠缩小晶体管尺寸、增加集成度来提高计算机算力。为解决这个问题，量子计算机被提出，其利用量子算法对量子信息进行处理和计算。
量子计算机具有高处理速度、低能耗、处理信息能力强大等优点。在海量信息中，量子计算机可以提取有效信息进行处理，处理的信息量越多，其处理速度的优势越发明显，并且可以保证计算的精准性。量子计算机能够处理传统计算机技术难以处理的信息，受到了包括美国、加拿大、德国、英国、日本、中国等在内的全球多个国家的关注，其中，美国研制实力暂时处于领导地位。
与传统计算机相似，量子计算机由硬件、软件构成。硬件主要包括晶体管、芯片、存储器等；软件主要包括操作系统、量子算法、量子编码等。量子芯片是量子计算机的核心元件，其算力直接决定量子计算机的算力，而量子存储器则决定量子计算机的信息存储能力。量子芯片、量子存储器中，量子晶体管是核心基础元器件，与传统晶体管相比，其尺寸小，可以实现更高集成度。
从我国来看，政府对量子计算机研制极为重视，在国家的支持下，近年来相关研究成果不断问世。2017年5年，中国科学技术大学团队成功构建了全球首台超越早期经典计算机的光量子计算机，2020年12月，这一团队成功构建了76个光子的量子计算原型机“九章”；2021年2月，中科院量子信息重点实验室的科技成果转化平台合肥本源量子科技公司，发布具有自主知识产权的量子计算机操作系统“本源司南”。
新思界
行业分析人士表示，量子计算机技术成熟后，将逐步对现有计算机形成替代。我国计算机行业核心竞争力较弱，在芯片、存储器等关键部件方面研制能力较差，与国际先进水平相比存在差距。在国际政治、经济形势多变情况下，关键部件依靠进口使得我国计算机行业发展风险增大，量子计算机有望帮助我国计算机产业摆脱关键技术被“卡脖子”的发展现状。
