总部位于美国科罗拉多州博尔德的量子初创公司Icarus Quantum成立于2020年1月，该公司正在开发用于可扩展量子网络应用的按需单光子和纠缠光子对发生器，这些设备可以可靠、高效地产生高质量的单光子和纠缠光子。Icarus是利用半导体量子点技术来产生量子光源，而这种技术是源自美国国家标准技术研究院20多年的研究成果。

加拿大初创公司Ki3 Photonics是一家致力于开发用于生成和处理宽频量子信号的光子硬件开发商，这些硬件可集成到现有的电信光纤网络中并具有良好的可扩展性。其产品主要包括用于传输量子信息并具有紧凑和节能设计的量子纠缠光子对源，以及用于处理量子信号的光纤干涉仪稳定系统，这两种设备均可安装在符合电信行业标准的机架式外壳中。

法国总统马克龙于2021年1月21日启动了法国量子技术国家战略，该战略计划5年内向该国量子信息科学领域投资18亿欧元。

容错量子计算机在Shor算法的帮助下，理论上可以在几个小时内解决因式分解问题，这使得像RSA非对称加密这样的协议在未来将不再是一种安全的加密方案。基于离散对数问题难度的其他主流密码学方法（如椭圆曲线密码学）也很容易受到量子计算机的攻击。量子计算机可以将求解这些问题的时间从指数级降至多项式级，这意味着目前许多普遍使用的密码系统将变得不再安全。

量子随机数生成器（QRNG）是一种利用量子物理学的随机特性（不确定性原理）来生成真熵源的设备，它能够提高密钥生成的种子内容的质量。与其他传统的源或熵（随机性）相比，如真随机数生成器 (TRNG)，QRNG具有更高的安全性和稳健性。这是因为量子熵源是基于一个简单、可控且可证明安全的物理过程。

后量子密码学（PQC）由对量子计算机和经典计算机均安全的密码协议组成。PQC目前主要由政府机构主导开发，它利用了可抵抗量子攻击的新颖数学问题。这些协议旨在在经典计算机和现有网络上运行，并且通常可作为软件应用进行更新。但在某些情况下，带宽或中央处理器性能可能不足，因此还需要升级硬件。

Quantinuum公司H1-1量子处理器的单量子比特门平均保真度为99.9955(8)%，由全连接量子比特组成的双量子比特门的保真度为99.795(7)%，其初态准备和测量的保真度为99.69(4)%。

如果量子比特是完美且无错的，运行Shor算法来对大数分解质因数实际上只需要20000个量子比特。

密度泛函理论一种研究多电子体系电子结构的方法。密度泛函理论在物理和化学上都有广泛的应用，特别是用来研究分子和凝聚态的性质，是凝聚态物理计算材料学和计算化学领域最常用的方法之一。

在一个通有电流的二维导体中，如果施加一个垂直于电流方向的磁场，会在垂直于电流和磁场方向的导体两端产生电压，这个电磁输运现象就是著名的霍尔效应。产生的横向电压被称为霍尔电压，霍尔电压与施加的电流之比则被称为霍尔电阻。

量子反常霍尔绝缘体是一类不同于普通绝缘体和拓扑绝缘体的新型二维绝缘体，该体系具有可被实验观测的量子反常霍尔效应。

杂化量子比特是一种综合了电荷量子比特操控速度快与自旋量子比特相干时间长等特性的新型量子比特编码方式。

电荷量子比特一般是以单个电子在双量子点中的两个不同位置状态来进行编码的量子比特。

在真空中行进的光子不会发生相互作用。然而在超导处理器上，可以使微波光子发生相互作用并形成束缚态，而且这些光子束具有很好的稳定性。

在超导量子计算中，相位量子比特是一种基于超导体-绝缘体-超导体(SIS)约瑟夫森结的超导设备。相位量子比特是一个电流偏置的约瑟夫森结，在零电压状态下工作，具有非零偏置电流。

自旋量子计算机是一种基于控制半导体设备中电荷载体（电子和电子空穴）自旋的量子计算机。

传输子（Transmon）量子比特是一种超导电荷量子比特，旨在降低对电荷噪声的敏感性。从构造上来讲，Transmon是用是否激发电路中的电荷震荡来作为量子比特的0、1状态的表达。

量子行走是经典随机行走的量子力学模拟，是实现量子模拟、量子搜索算法乃至通用量子计算的工具。二维量子行走就是在二维空间里进行的量子行走。

量子非局域性是量子力学允许粒子之间存在的非局域关联。

反常霍尔电导是由于材料本身的自发磁化而产生的，因此是一类新的重要物理效应。反常霍尔效应与普通的霍尔效应在本质上完全不同，因为这里不存在外磁场对电子的洛伦兹力而产生的运动轨道偏转。