历经20世纪90年代前的理论探索时期、20世纪90年代的编码算法研究时期后，量子计算研究迈向了 21 世纪以来的技术验证、原理样机研制和实际应用探索阶段。未来，量子计算可用于人工智能、药物开发、量子化学、新材料设计以及复杂优化调度等多个领域方向，对各国科技创新、产业发展乃至经济社会的诸多方面带来颠覆性影响。
量子这个概念诞生得其实非常早，最早由德国物理学家M·普朗克在1900年时提出。而量子计算机的概念由美国物理学家理查德·费曼（Richard Phillips Feynman）在1982年提出，但在20世纪80年代，量子计算机多处于理论推导等纸上谈兵状态，直到1994年，彼得·秀尔（Peter Shor）提出量子质因子分解算法，量子计算机才开始成为热门话题。
量子计算机利用量子测不准原理，使用量子比特（qubit）进行计算，经典计算基本单位为比特，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（superposition），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，其超强的并行计算能力和天然模拟原子、分子演进等特性，存储数据能力强、执行运算速度快等核心优势，使其可以处理经典计算机处理不了的计算。
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。
中国科学技术大学微电子学院副院长，郭国平教授表示，基于量子计算的整体发展态势判断，可以对量子计算商用发展阶段作出如下简要预计：2021～2030年，量子计算商用化起步，量子计算机面向特定用户销售；2030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。
欧洲高度重视量子信息技术对国家安全、经济发展等方面的影响，投入大量资源以发展相关技术。2005 年，欧盟第七框架计划发布《欧洲量子科学技术计划》和《欧洲量子信息处理与通信计划》，这是继欧洲核子中心、航天技术之后，在量子信息技术领域发起的新一轮大规模国际合作。
从战略谋划上，欧洲成立了新机构以高度统筹研发活动与管理协调工作，建立研究中心并强调跨学科研究与长期基础研究支持，制定路线图目标与时限，持续监测进展并评估成效，同时培养面向未来的专业量子从业人员。量子旗舰计划筹备伊始，即成立了一个由12位学术界专家和 12 位业界专家组成的独立的高级督导委员会，负责制定量子技术旗舰计划的战略研究议程、实施模式和治理模式。该委员会相继于2017年2月和9月发布中期报告和最终研究报告，就战略研究议程、实施模式和治理模式提出具体建议。
2016年3月，《量子宣言（草案）》作为欧盟800亿欧元科技创新研发计划“地平线2020”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，酝酿量子旗舰计划，以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。
2018年4月，欧盟委员会正式宣布支持量子宣言计划，并表示2020年之前会在云计算投入20亿欧元。2018年10月，欧盟委员会公布了基金的第一批获得者———包含企业和公共研究机构的20个国际联合研究组。他们将获得通过“地平线2020计划”拨出的经费1.32亿欧元，用于进行为期３年的示范项目。2018年10月至2021年９月为量子宣言计划的初始阶段，2021年以后基金将再资助130个项目，覆盖从基础研究到产业化的整条价值链，并将研究人员与量子技术产业汇集到一起。此外，在2018年８月，德国联邦政府也宣布了一个量子项目，计划投入经费6.5亿欧元。2020年５月，旗舰计划在其官方网站上发布了一份战略研究议程报告，表示将在未来三年推动欧洲范围的量子通信网络建设，完善和扩展现有数字基础设施，为未来的“量子互联网”远景奠定基础。
2018年11月，《量子宣言》中的“量子技术旗舰计划”正式启动，主要关注5个细分领域：量子通信、量子模拟器、量子传感器、量子计算机、基础研究领域，划分出短、中、长期目标进行有计划的研究，并且制定了时间表，计划为期10年，总额10亿欧元，一半资金由欧盟提供，另一半由成员国提供。该计划同时与建议预算达941亿欧元的“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。
在欧洲的量子旗舰计划中，给出了明晰的量子计算研究目标，计划希望通过3年时间，开发并展示容错路线，以制造具备超过50个量子位的量子处理器；在6年间，开发出的量子处理器具备量子纠错功能或鲁棒量子位，且优于物理量子位；在10年间，将能实现量子加速并超越经典计算机的量子算法投入实际使用，目前，筹划的第一台量子计算机Open Super Q项目已稳步推进，其目标是构建一台包含100个量子比特的量子计算机，并可以开放给外部用户使用。德国、西班牙、瑞典、瑞士和芬兰的10个学术和私营企业合作伙伴参与OpenSuper Q研发项目。
（首批获欧盟量子旗舰计划资助的 4 个量子计算项目）
从投入来看，“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政策定下了良好基调。英国于2014～2019年间投资2.7亿英镑，实施国家量子技术计划（NQTP）第一阶段。2020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，该国政府于2016年发布了名为QUTEGA的国家量子计划，在2018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。2019年10月，荷兰发布了名为QuantumDelta NL（简称QΔNL）的量子计划书。根据QΔNL中的资金投入计划，2020～2030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2019年年末宣布其《国家量子行动计划》，目前计划有效期为2020～2025年，国家投资总额约7.9亿美元。
同时，欧洲的量子计算产业格局也比较具有代表性，拥有在量子计算研究领域深耕多年的大型公司为诺基亚（Nokia）与源讯（Atos）。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。
从科学人才端看，欧盟量子旗舰计划的核心科学家主要来自高等院校和科研院所。欧盟量子技术旗舰计划指出，由于量子技术交叉融合了物理学、工程、计算机科学及相关领域的研究，培训成功的“量子工程师”或是更普遍的具备量子意识的劳动力应成为旗舰计划的重大目标之一。同时，高等院校和科研院所研究人员的工作普遍聚焦于基础研究，掌握着最前沿的科技话语，对量子学科的研究和发展有着更精准的把握，因此权威科学家通过行政渠道，对政策和标准的制定起到重要作用，从而一定程度上影响着国家或组织下一步的战略发展方向。
从20世纪60年代的商用大型机到如今的智能手机，采用冯·诺伊曼体系结构的“通用型”计算机在信息处理和通信领域获得了广泛应用，但摩尔定律走到了尽头，近20年芯片速度几乎没有提升。[iii]量子计算作为颠覆性技术，需要多久才会像经典计算机一样成为“通用型”计算机还有待观察，但计算机发展史已翻开新的一页，而量子计算机已然来临。
未来十年将是量子计算技术进步、商用水平提升、产业合作格局进一步完善的重要阶段。鉴于量子计算技术潜在的颠覆性影响，美国、欧盟、英国已将量子技术上升到国家战略高度，系统化地部署一系列重要研究计划和发展举措来抢夺“量子优势”。与国际主流趋势相一致，我国的量子信息与量子计算国家级支持政策亦陆续出台，形成国家–地方的完整体系。在《“十三五”国家科技创新规划》（国发〔2016〕43号）、《“十三五”国家基础研究专项规划》（国科发基〔2017〕162号）、《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中“量子计算产业”与“量子计算机”均作为科技与产业重大发展方向被提及。从全球量子计算竞争格局来看，目前，欧洲的实力仅次于美国，在量子计算赛道率先发力，我国应重点把握时代机遇，全方位做好量子计算战略部署，培育政策土壤，推进量子商业发展模式探索，增强科技研发能力，加强创新实力。
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