20世纪初，科学家利用、控制宏观量子行为，开启了“第一次量子革命”，以半导体、激光、超导等为代表的重要信息技术相继问世，促使材料、医学、化工等领域取得跨越式进展，人类社会生产力水平进入新层次。21世纪以来，操控量子行为已进入微观物理体系，结合计算机科学原理，实现信息获取、处理和传输的量子信息技术开启了“第二次量子革命”的大门。
中国科学技术大学微电子学院副院长郭国平认为，量子计算技术及其应用的极高战略价值已得到权威机构和行业专家的认可：结合人工智能、大数据分析、区块链等高新技术，量子计算有望为当前智能制造、金融分析、新材料研发、生物医疗、物联网等领域的商业格局带来革命性转变。
量子计算的跨领域应用案例：
1.量子计算+国家安全
量子计算机对国家安全，既可成为造成严重威胁的“矛”，亦可转变为重构加密体系的“盾”。以国防*事为代表，美国国家安全领域的专用量子计算技术布局早，发展迅速，主要体现在巨额研发资金支持及创新产学研协同机制上；美国国防机构亦广泛开展与专业技术研究部门的深层次协同合作；另外，美国著名*工企业已培养专业量子计算应用研发团队。
2.量子计算+金融工程
随着手机银行、各类支付平台、理财、网贷等数字化金融服务普及，基于安全可靠性的差异化金融服务对计算能力提出了更高要求。量子计算在此领域的多项业务中，已表现出非凡的商用潜能。具体涵盖资产和风险管理、高频交易、欺诈检测等方面。
3.量子计算+化学
量子计算因其天然模拟原子、分子演进的特性，与化学基础自然融合。首先，量子计算可用于农业领域中的氨肥制造工艺改进；其次，量子计算目前也已用于电动汽车高性能电池的研发工作，特别是电化学材料模拟；最后，量子计算的分子模拟功能还可以应用在制药行业。
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01量子计算的基本原理与商用价值
当今大众普遍使用的经典计算基本单位为比特，比特以二进制的数字电子方式进行运算，而二进制总是处于0或1的确定状态。量子计算则完全不同，其基本计算单位为量子比特，具有独特的叠加性，包含0和1同时存在的叠加态。因此，相同数量的n个比特与n个量子比特，相比于前者的n级算力，后者可实现算力2n级指数提升。
当前，用于制备和操控量子比特从而实现量子计算的国际主流技术路线，即物理体系，共有5种，分别为：半导体、超导、离子阱、拓扑、光量子。5种量子物理体系为不同国家的各类量子计算企业所采用，难分高下，但研究各物理体系的共同目标均为不断提高可操控量子比特数量，并在解决各类计算问题中保持稳定高效。
虽然量子计算技术仍处于基础研发阶段，已问世的量子退火机与含噪声中型量子计算机也专用于解决特定问题，但从研制容错通用量子计算机的核心目标延展，量子芯片、量子控制系统与操作系统、量子算法、量子云平台、量子应用等全栈开发产品已逐步发展成熟，并形成完整体系。国际权威咨询机构对全球量子计算市场规模的预测也呈现较乐观并看好其未来潜力的态势。
可以对量子计算商用发展阶段作出如下简要预计：～年，量子计算商用化起步，量子计算机面向特定用户销售；年后，量子计算进入全面商用化时期，结合大数据、机器学习、人工智能等高科技，在各类数据处理及分子研究相关应用领域产生实际价值。
02各国量子计算支持*策
虽然量子计算仍在突破重要技术关卡，全面商用化也尚待时日，但全球科技领先强国及组织早已将量子计算列入科技进步重点清单，其产业化布局业已展开，可追溯至21世纪初。其中，代表国家为美国。
年，美国《量子信息科学与技术规划》叩响了量子技术科学大门。年9月，美国联邦*府对量子信息科学的年度研发投入额就已高达2亿美元左右。年12月，美国《国家量子计划法案》颁布，该计划为期10年，其中年至年，投入经费将从2亿美元一路飙升至12.75亿美元，并由国家量子协调办公室统筹全国研发力量，形成产学研协同创新机制。
美国*府对量子计算技术的巨额投入也促使其科技巨头公司在量子计算业务板块持续推进应用深度。目前，谷歌代表了全球量子计算技术最前沿水平，IBM与微软则通过构建、拓展量子计算产业联盟，将量子计算商用程度提升至新高度，其联盟成员目前已覆盖来自电子、金融、保险、生物制药、建工、化工、医疗、航空零件、*工等行业的百余个公司。
年3月，在大西洋另一侧，《量子宣言（草案）》作为欧盟亿欧元科技创新研发计划“地平线”的组成部分，被欧盟委员会成员呼吁尽早实施，以建立欧洲量子产业，增强欧洲量子研究科学实力与跨领域应用能力，树立欧洲全球量子技术领导者地位。
年11月，宣言中的“量子技术旗舰计划”正式启动，为期10年，总额10亿欧元。该计划同时与建议预算达亿欧元的“地平线欧洲计划”及92亿欧元的科研资助计划——“数字欧洲计划”相互协调补充。可见，“量子技术旗舰计划”开展过程中的研发经费保障充足。
欧盟积极的战略计划也为其各主要成员国制定符合本国技术水平及前景的*策定下了良好基调。英国于～年间投资2.7亿英镑，实施国家量子技术计划（NQTP）第一阶段。年实施NQTP计划的第二阶段，预计总投资达10亿英镑。
德国的步调则与欧盟基本同步，该国*府于年发布了名为QUTEGA的国家量子计划，在年正式启动该计划，投资总额约6.5亿欧元。弗劳恩霍夫协会——德国及欧洲最大的应用科学研究机构以及尤利希超算中心是推动德国量子计算技术发展的两大核心机构。
年10月，荷兰发布了QΔNL量子计划书。根据QΔNL中的资金投入计划，～年，荷兰每年将投入1.02亿欧元用于产学研机制共同作用下的量子计算技术与产品研发，投资总额约10亿欧元。除欧盟国家外，俄罗斯在年年末宣布其《国家量子行动计划》，目前计划有效期为～年，国家投资总额约7.9亿美元。
欧洲比较具有代表性，在量子计算研究领域深耕多年的大型公司为诺基亚与源讯。前者是贝尔实验室的母公司，实验室开发的量子算法先进性与IBM、谷歌和微软在同一梯队；后者则开发了被誉为“世界性能最高的商用量子模拟器”的Atos量子学习机，使用客户跨美国、丹麦、印度、德国、荷兰、英国等国家。
在亚太地区，澳大利亚联邦*府已于年发布《战略规划》，将发展量子计算技术作为年中长期创新战略规划的重要方向之一。我国邻国日本与韩国对量子计算的