今天日新月異的計算機技術把我們帶入了一個嶄新的“信息時代”，並且給我們的工作和生活帶來了翻天覆地的變化。那些發明計算機的先輩們大概沒有料到，計算機會有一天能夠成為人們生活中不可缺少的工具之一。同樣，他們也難以想象計算機自誕生以來所發生的巨大變化。目前計算機的芯片佈線密度已經達到0.18微米，而且計算機芯片的集成度以大約每18個月就提高1倍的速度增長(摩爾定律)，所以計算機芯片的集成度在不久的將來有望達到原子分子數量級(10－10米)。這樣看來，計算機的速度和密度可以不斷提高。然而量子力學告訴我們，在這樣的微觀領域內，量子效應會影響甚至完全破壞芯片的功能。
量子力學是20世紀自然科學最重要的成就之一，量子力學的觀念同我們日常生活的經驗有很大的不同。根據量子力學中的海森堡測不準原理，當位置(△X)定得很準時，粒子的動量(△P)就不會定準。△X·△P= h/2π(h是常數)，將海森堡測不準原理應用於計算機的芯片問題中，當密度很大時，△X很小，△P就會很大，電子就不再被束縛，就會有量子干涉效應，這種量子干涉效應甚至會完全破壞芯片的功能。那麼，是不是量子力學就一定是計算機技術的大敵呢?對於現有的計算機技術來說，量子力學確實是一個不可逾越的障礙，但是，如果應用量子力學的原理直接進行計算，不但可以越過量子力學的障礙，而且可以開闢新的計算機方向，從而“柳暗花明又一村”。
最近，有的國家已經在實驗室裡製造出了最簡單的量子計算機。這種計算機與以往的計算機截然不同，與我們現在辦公桌上“龐大的”計算機相比，它更像機器旁的咖啡杯。我們現在還不能確定未來的量子計算機是什麼樣子，目前科學家們提出了幾種方案:第一種方案也就是前面提到的“咖啡杯”量子計算機，是核磁共振計算機;第二種方案是離子阱計算機;還有一種方案是硅基半導體量子計算機。為了獲得最快的運算速度，未來的計算機會把經典計算機和量子計算機結合起來:經典計算機控制時鐘序列，量子計算機控制運算部分。
無論採用哪一種方案，也不管未來的量子計算機到底會是什麼樣子，量子計算機的研製都需要把當今最前沿的微觀物理技術，如激光、生活物理、單個原子探測與控制、半導體技術等和計算機技術結合起來。因此，量子計算機的研製和發展必定會對現代物理技術和計算機技術起巨大的推動作用。同時，由於量子計算機強大的模擬功能和運算能力，量子計算機的出現必然會使我們對量子力學理論和微觀世界的本質有深刻的瞭解。
目前世界許多國家都投入大量的人力和物力，進行量子計算機的研究。量子計算機不但與未來計算機產業的發展緊密相關，更重要的是，它與很多重要領域密切相關。量子計算機結合了20世紀許多最傑出的發現和成果，我們相信，它一定會在21世紀得到更好的發展，成為21世紀最輝煌的成就。
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