حوزه محاسبات کوانتومی یکی از حوزه‌های فناوری جدید است که به آن­ها فناوری‌های کوانتومی می‌گوییم. فناوری‌های کوانتومی مبتنی بر قوانین فیزیک کوانتومی هستند که این قوانین بر دنیای زیراتمی حاکم می‌باشند که از سال 1900 میلادی به بعد توسط دانشمندان ارائه شدند و نگرش ما نسبت به ساختار ماده را تغییر دادند. برخی از این قوانین در تضاد کامل با درک کلاسیک ما از جهان بزرگ‌مقیاس هستند. از جمله این قوانین، اصل عدم قطعیت است که اندازه‌گیری دقیق و همزمان کمیت‌هایی مانند مکان یک ذره و سرعت آن را غیرممکن می‌داند. همین موضوع باعث می‌شود که پیش‌بینی ما از تحولات دنیای زیراتمی نه برمبنای قطعیت بلکه برمبنای احتمال باشد. محاسبه احتمال با استفاده از شکل ریاضی تابع موجی است که ذره را همراهی می‌کند. بنابر توصیف موجی از ذرات، یک ذره تا زمانی که مورد اندازه‌گیری قرار نگرفته است، در هر حالتی می‌تواند باشد که به آن ((برهم‌نهی کوانتومی)) گفته می‌شود. خصلت موجی ذرات سبب می‌شود که ذره از مکان‌هایی عبور کند که به لحاظ قوانین جهان بزرگ‌مقیاس، ممنوع هستند که این پدیده ((تونل‌زنی)) نام دارد. همچنین دو ذره می‌توانند دارای ارتباطی عجیب شوند؛ به‌طوری‌که تغییر در وضعیت یک ذره توسط ذره دیگر به صورت آنی حس می‌شود که به آن ((درهم‌تنیدگی)) می‌گویند.

خصوصیت‌های گفته شده از اصلی‌ترین پارامترهای شکل گرفتن فناوری‌های کوانتومی در بسیاری از حوزه‌های مختلف مانند الکترونیک، پزشکی، مخابرات و … از نیمه دوم قرن بیستم به بعد شده‌اند. به‌خصوص در دو دهه اخیر که معلوم شده است که می‌توان از ویژگی‌های ((برهم‌نهی و درهم‌تنیدگی)) در فناوری‌های مرتبط با محاسبات و پردازش‌ اطلاعات و ساخت رایانه‌های کوانتومی و همین‌طور ایجاد ارتباطات امن‌ استفاده کرد.

رایانه‌های کوانتومی قدرت محاسباتی بسیار زیادی دارند و محاسباتی را می‌توانند انجام دهند که انجام آن­ توسط رایانه‌های کلاسیک هزاران سال طول می‌کشد. همچنین رایانه‌های کوانتومی محدودیت‌های رایانه‌های کلاسیک را ندارند. بررسی مختصر نشان می‌دهد که بسیاری از کشورها در بخش‌های مختلف (علمی، اقتصادی، امنیتی-دفاعی) توجه ویژه‌ای به حوزه رایانه‌های کوانتومی داشته‌اند. این موضوع را می‌توان در حجم عظیم سرمایه‌گذاری‌های بخش‌های مختلف این کشورها به وضوح دید.