Máy tính lượng tử là một thiết bị chuyên dùng để tính toán các hiệu ứng của cơ học lượng tử như tính chồng chập và vướng víu lượng tử để thực hiện các phép toán trên dữ liệu đưa vào.
Khái niệm máy tính lượng tử còn chưa phổ biến nhưng nó đang là cuộc đua ngầm của các hãng công nghệ. Ai cũng đang cố gắng tạo ra một cỗ máy tính lượng tử vượt trội so với máy tính thông thường. Họ cố gắng chứng minh máy tính lượng tử là tương lai của loài người.
Điểm đặc biệt của máy tính lượng tử là sức mạnh của máy tính lượng tử dựa trên thứ khoa học kì quái của cơ học lượng tử, có thể được sử dụng để xử lý các vấn đề phức tạp nhanh hơn các máy tính thông thường. Những con chip bên trong máy tính lượng tử chứa các bit lượng tử – quantum bit, quit – những hạt có thể tồn tại ở hai trạng thái 0 và 1, cho phép tăng sức mạnh tính toán lên nhiều lần.
Hồi năm 2007, công ty D-Wave tại Canada đã công bố chiếc máy tính lượng tử đầu tiên có khả năng thương mại hóa đầu tiên mang tên D-Wave One. Theo mô tả từ D-Wave thì đây là cỗ máy tính lượng tử sử dụng tiến trình “phép tôi luyện lượng tử” với hệ thống 128 qubits. Số qubit này phân thành 16 ngăn, mỗi ngăn 8 qbits và được tạo ra bởi các vòng siêu dẫn.
Tính đến năm 2014 tính toán lượng tử vẫn ở giai đoạn sơ khai nhưng đã có nhiều thí nghiệm nhằm thực hiện các phép tính lượng tử trên một số nhỏ các qubit. Cả phương diện thực nghiệm và nghiên cứu lý thuyết đều đang được triển khai, và chính phủ cũng như quân đội nhiều nước đã hỗ trợ cho các hoạt động nghiên cứu máy tính lượng tử ở cả mục đích dân sự và an ninh, như phân tích mã (cryptanalysis).
D-Wave có rất ít các khách hàng do tính rủi ro của dự án và cái giá quá đắt: từ 10 đến 15 triệu đô la. Chủ yếu chỉ có những tổ chức chính phủ, quốc phòng,… nhằm tiến hành thực nghiệm lẫn nghiên cứu lý thuyết. Theo báo cáo thì gần đây Google cũng đã bắt tay với NASA nhằm thực hiện nghiên cứu điện toán lượng tử bằng cỗ máy D-Wave.
Hồi đầu tháng 12/2017, Microsoft phát hành bản thử nghiệm đầu tiên của Quantum Development Kit, một công cụ cho phép các lập trình viên viết ra những phần mềm chạy trên máy tính lượng tử (quantum computer). Cùng với đó, hãng cũng giới thiệu ngôn ngữ lập trình Q#, một bộ mô phỏng lại máy tính lượng tử và nhiều tài liệu khác.
Microsoft là một trong số ít hãng phát hành bộ SDK dành cho máy tính lượng tử, vốn cũng còn quá mới mẻ và chưa có nhiều sản phẩm thương mại ngoại trừ những cỗ máy lớn dùng trong các phòng thí nghiệm.
Cuộc đua tới ngôi vương lượng tử vẫn còn dài, các công ty có thể đối đầu nhau để ganh đua trong cuộc thi này nhưng suy cho cùng, những người hưởng lợi vẫn sẽ là chúng ta. Khi mà máy tính đủ mạnh mẽ để giải quyết những vấn đề hóc búa, tầm hiểu biết của con người sẽ vươn tới những tầm cao ta chưa từng nghĩ tới. Tuy nhiên cho dù máy tính lượng tử trong tương lai sẽ biến đổi như thế nào cũng đừng mong đợi sở hữu một sản phẩm cho riêng mình. Đây sẽ là một thiết bị chuyên dụng nhằm giải quyết các vấn đề vô cùng phức tạp và quan trọng của loài người hơn là thực hiện những việc giống như máy tính truyền thống, laptop hay iPhone. Máy tính lượng tử không phải là thứ đặt trên bàn làm việc ở mỗi gia đình trong tương lai.