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有許多詞語可以形容量子計算技術。有人說它精密複雜，有人說它令人迷惑，但也許，對量子計算的最佳描述會是「變革性」。在農業、製藥業、醫療保健業、製造業、建築業、人工智慧、機器學習，還有最重要的戰爭等領域，量子計算勢必將產生變革性的作用。
中美兩大強國正處於激烈的競爭中，都希望率先研究出尖端量子技術並投入商用。量子技術潛力巨大，政府預計撥款數百億美元投入研發。這項技術有望成為本世紀最重要的技術進展，而目前的研究尚處於初級階段。
2019年，谷歌宣布實現「量子霸權」，這是傳統計算機和量子計算出現分野的標誌性事件。該公司稱，世界最強的傳統超級計算機需要10000年以上才能完成的計算，谷歌量子計算機（即包含53量子比特的「西克莫」）僅需3分鐘就能完成。
IBM對這一說法表示了質疑，稱傳統計算機僅需數天便能完成這樣的計算量，而不是谷歌所說的上萬年。儘管如此，這種變革背後的主要思想仍然存在。量子技術致力於達到傳統計算機無法匹敵的快速、高效和革命性，而其之所以能夠實現上述目標，主要得益於一個優勢。
傳統計算機通常以1或0的形式儲存信息，稱為「比特」。但量子計算機利用量子的疊加性，使量子比特（qubits）允許1和0同時存在或相互結合。
由於這種特性，量子計算機實現了計算能力上的突飛猛進，傳統計算機無法做到這一點。而電子等次原子粒子正是以疊加態存在，因此傳統計算機難以對它們進行模擬。這種模擬能力和粒子的疊加性正是量子計算機勝於傳統計算機的地方。
然而，儘管量子計算機計算能力超凡，發展前景廣闊，但是其運行卻極不穩定。量子計算機的晶片只能在接近絕對零度（-459.67℉或-273.15℃）的環境下運行。到目前為止，量子比特主要通過小型超導迴路產生，這些迴路發生振蕩，說明它們是由2種量子形態構成的體系，因此可以成為量子比特的基礎。
但最近人們將關注點轉向了離子阱體系（Trapped-iron system），這種技術能夠在使用超導迴路之前就形成量子電路的基礎。
離子阱體系運用電場中離子的能量水平來形成量子比特。比起超導量子比特，離子量子比特發揮作用的時間更長。而且超導量子比特只能與附近的量子比特產生相互作用，離子量子比特的作用範圍則非常廣大，因而能夠輕鬆進行複雜運算。但是離子量子比特相互作用的速度較慢，不利於計算機修復實時錯誤。
在量子計算領域，關於原材料的競爭之激烈，絲毫不亞於國家之間的競爭。
目前，超導迴路仍是大部分量子比特的基礎。但量子技術尚處於非常早期的階段，很難確定首個商用的量子電路將以何作為基礎。
儘管至少還需幾十年，量子計算機才可能投入實際使用，但不僅谷歌、微軟、IBM、亞馬遜等舉足輕重的世界巨頭，還有部分中小企業和風投公司都在研發上投入了成百上千萬美元。這些投資者堅信，如果能率先研發出商用量子計算機，那麼它們無疑將走在整個行業的前沿。
量子計算機能夠對分子進行完美模擬，從而可以催生新的疾病療法，推動新消費品的發明。它能幫助華爾街精英們將預測經濟活動，優化投資組合；還會助力潛心學術的物理學家計算鑽研多年的難題。隨著量子技術成熟到一定階段，它也許能破解目前的網際網路加密體系，讀取包括醫保記錄、銀行帳單，甚至是政府通訊在內的一切信息。
在這種情況下，未來人們不得不使用量子網絡來進行加密。相比傳統計算機，量子網絡處理數據的能力更強，因而安全性也更高。
在這場量子技術的全球競爭中，安全性無疑是這個高精尖領域的核心問題。中國計劃投資100億美元研發量子技術，同時投入教育，保證人民掌握使用量子計算機的技能。美國則通過了《國家量子倡議法案》（the Quantum Initiative Act），計劃5年內撥款15億美元。
正如在二進位算法無所不在的今天，編碼是一項必不可少的技能，在未來，了解量子計算機語言將同樣不可或缺。
目前，美國在量子計算領域居於領導地位。2018年IBM獲得了9100項專利，是獲專利最多的美國公司，其中多項專利對人工智慧和量子計算領域意義重大。中國計劃建設世界最大的量子實驗室，該項目目前方興未艾。
這場競爭也與軍事密切相關，勝出國也許會變得空前強大，使世界上所有國家的軍事裝備形同虛設。一些專家將量子計算機的力量與戰爭進行比較，得出的結論是前者比後者更為重大。
福布斯作家保爾·史密斯·古德森指出，一架這樣的噴氣式飛機每個使用周期的開銷高達1.12萬億美元，即每飛行一小時需花費44000美元。如果抽調這筆巨額資金的一部分用於資助量子計算行業，是否更為物盡其用，這是一個值得深思的問題。
有趣的是，不論是用於戰爭中的炸彈，還是量子計算機的量子比特，都是由自然界最微小的成分構成的。儘管它們小到肉眼無法看見，但卻足以使地球發生翻天覆地的變化。這就是詭譎多變的量子世界。不論是光明還是深淵，人類已經開始沉浸其中。
正如德國物理學家海森堡提出的不確定性原理，量子力學的未來或許充滿無限可能，但永遠會有未知的謎團，等待探尋。
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