什么是量子计算？
大家对经典计算（传统电脑）采用的技术原理都有了解，目前采用的是二进制编码，有两个确定的状态0和1，最小的数据单元叫比特bit。
0和1，开启或关闭状态
相应的，量子计算用来存储数据的对象是量子比特，它使用量子算法来进行数据操作。因为量子具备的叠加态特性，使其不像半导体只能记录0和1，而是可以同时表示多种状态（使并行计算成为可能）。量子位是原子或电子等粒子，可以同时占据1和0的量子状态，只有在测量它们时才会产生一个定值。它们也可以通过一个几乎神秘的过程（称为量子纠缠）相互影响。
量子比特由受控粒子和控制方法组成（捕获装置能将他们从一个状态切换到另一个状态）
如二进制序列0110110，对应量子表示，即|0110110⟩，所有的输入态均相互正交。对传统计算机不可能输入如下叠加态：c1|0110110⟩+c2|1001001⟩。量子计算机扩展了传统计算机原有的限制，这些特性有朝一日可以使量子计算机的性能超过最强大的经典超级计算机。
目前预测，一台可操纵100个左右量子的量子计算机在短时间内就能破解掉世界上目前通行的rsa加密算法的所有密码。现实是目前我们可以操控的数量不到20个，这还是在相当苛刻的几乎完美的条件下才能做到，为创造可行的实用的量子计算运行环境我们还面临工程上的挑战。
量子计算机本质上利用了量子叠加态和相干性。但量子这些特性实际是非常脆弱的，极易受到外界干扰而落入确定性，这也叫退相干（量子系统的量子相干性会因为与外在环境发生量子纠缠而随着时间逐渐丧失，这效应称为量子退相干）。为消除这样的影响，解决方案是通过保持系统在极度低温条件下工作来实现，屏蔽磁场、隔离震动和外部因素的干扰都需要接近绝对零度的低温环境。量子处理器需要在绝对零度（-273.15℃）附近的温度才能运行，这需要通过超冷的闭式循环冰箱实现。
这充满挑战，令人头痛的一个重要原因是量子计算机不能使用为经典计算机开发的大部分基础设施。获得某些组件所需的长期准备时间正在阻碍进展，可能需要几个月，有时甚至一年或更长时间，才能获得这样的冰箱，这些冰箱使用超导技术冷却到极端温度，可以冷却到比外太空更冷的温度。
问题是，这些巨大的冰箱，每只售价在50万到100万美元之间，冰箱还需要一些气体的组合来实现超冷，包括氦-3，氦的同位素"很难"找到。它通常是核研究和武器计划的副产品，而被严格控制使用。因其罕见程度，每个冰箱所需的价格需要再加上4万美元。
这个领域的前沿专家最近表示，即使是传输控制量子位的微波信号所需的专用线缆目前也是个大问题。。这些超导电缆，携带用于控制量子位的信号。其最特殊的设计之处，就是尽可能地消除热交换以保护冰箱内量子微妙脆弱的量子状态。目前能够生产这类线缆的公司凤毛麟角。
这些还只是我们在完善量子计算机原型机过程中面临的工程问题，量子比特因为其脆弱性，替代经典计算这个目标，恐怕短时间内无法实现。量子比特在其位置上保存的时间非常短暂，因此量子计算意味着只能处理非常不稳定和脆弱的信息。因此，目前的量子计算机只能做一些特定的任务，解决一些特定的问题。2017年5月，中国科学院宣布制造出世界首台超越早期经典计算机的光量子计算机，实现了目前世界上最大数目的超导量子比特多体纯纠缠，并通过层析测量方法完整地刻画了十位元量子态。不过此原型机只能用于“玻色取样”这个特定的应用，尽管速度比国际同行之前所有实验机加快至少24000倍，但却无法像经典计算机那样实现通用计算。
量子计算机的理论已经提出几十年了，进展十分缓慢，缓慢到让我们甚至怀疑走上了一条错误的路。
全球第一款商用量子型计算机D-Wave One运行在接近零下273的低温中
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