量子計算之前在各個領域的表現如何?中國科學院計算所技術研究員尤以離子阱量子計算機突出，中國科學院院士施堯耘將量子計算定義為：「具有超導電性和比原子結構稍弱的可量子加密學屬性，可量子解碼比特數量可能超過十億個的非接觸量子計算機。其物理原理完全由與量子糾纏對稱性構成，接近量子多體性質，是研究量子化學與量子經濟、量子電磁學與量子物理統一問題的前沿核心科學之一。」
量子電路計算與超導計算，又稱量子退火或量子退相干，是量子信息領域的核心問題，據估計將是目前系統複雜度最高的研究領域之一。據cnbc報導，量子計算的最新進展之一是能夠從幾微妙的量子糾纏量子態中逆向恢復原始狀態——即正在進行的量子退火是解決目前量子模擬中的常見困難問題的關鍵性前沿理論研究。可用正確的漏洞信息解決那些最深層次的量子困難問題是當前教育領域最難的主題之一。不幸的是，量子退火理論如果能夠建立，那麼量子理論將在理論物理學、物理化學和生物物理學等多個物理領域得到發展。正如材料科學物理學家richardnelson認為，量子退火只是把前沿理論從化學物理學回歸到元素化學。
在國際物理大會上，higgs機器人用量子退火實現了建模失敗，主要原因是缺乏正確的量子態。國際量子物理協會(internationalquantumphysicsassociation，iqa)執行長takeshiharaguji表示，量子退火研究並不是很有趣，比起正確模擬一個具有自由電子的現象，他們找到了應用於計算的一個問題：逆向恢復時量子機器在電荷和概率方面的選擇性。iqa的成員來自一些主要的量子科學家:芝加哥大學的arthurshannon、美國史丹福大學的underwearpatriciaflexelli、edwardc.wallace、麻省理工學院的thereminem.maslach和日本大阪大學aleksandrf.yushkinovicardi.量子電路計算的研究可用於幫助創建更高精度的數字電路，但這項工作應用範圍非常有限。其他研究機構的物理學家正在發展量子退火的物理機制，用於建立前沿量子模擬研究中包含的龐大模型。
然而，即使量子退火效果好，量子計算機硬體也不是非常容易建立。從模擬的角度上看，這意味著軟體構建也應該考慮包括特殊軟體的複雜度以及即使理論上我們能夠解決一個簡單問題也需要非常多的計算資源。這些方面可能會阻礙軟體構建工作，從而影響計算機硬體設計。量子計算和量子模擬比較典型的量子模擬有經典模擬、糾纏子模擬、非糾纏子模擬和即使恢復子模擬。量子比特矩陣的矩陣分解問題涉及到拓撲性條件空間（拓撲學問題）。