当今，量子技术出现正是时候，因为传统芯片技术正在接近它的技术和经济极限。

量子力学挑战我们对物理世界的认知。量子力学是物理学的一个分支，它集中在有可能以粒子或波的形式存在的原子或亚原子学科。虽然很难理解一个粒子如何能在多个状态下同时存在，但这种现象的实际应用可能会为数据处理能力的指数级增长打开新的大门。

量子叠加概念完全超出了我们理解的范围，但这种现象使我们能够在几秒钟内完成在当今最强大的超级计算机上不可能完成的计算。与今天数字计算机基于1和0的数据流不同，量子计算机可利用多个原子水平。

量子计算机的基本元素是量子位。与当前计算机中的传统比特不同，每个量子位都可以代表它们之间的0、1或任何比例的值，这大大增加了机器计算能力。谷歌最近开发的一台53量子位的量子计算机，解决了一个任何传统计算机都无法解决的复杂问题。由此产生的量子至上的主张是有争议的。速度指数级增长的潜力和具有挑战性应用推动了这一探索。

IBM Q System One量子计算机存储在一个低温冷却室内，在比星际空间更冷的孤立条件下运行。

量子力学的独特性也可以用于创建通信网络。两个量子粒子之间建立一种称之为纠缠的状态。粒子的变化将立即导致另一个粒子的相应变化，无论它们之间的距离如何。这一点已经被中国科学家证明了，他们利用卫星和地面站之间的纠缠光子传输信息。

量子计算机正处于发展早期阶段。与其它开创性技术，如计算机和激光一样，最初被认为很少能实际应用。量子计算机已经被确定是许多领域进步的关键，包括通信、计算机和密码学等。

随着传统CMOS芯片技术正在接近其技术和经济极限，量子技术来得正是时候。摩尔定律已经被目前半导体设计和制造所限制。基于量子力学的器件可能迎来一个计算性能的新时代。

目前的量子计算机是复杂而敏感的设备，需要严格控制条件，并只能运行极短时间。它们必须处于独立的用电环境。对量子位元脆弱量子态的干扰最小化。甚至宇宙射线也会破坏量子计算机的稳定。

令人难以置信的计算能力带来了一个缺点。据预测，量子计算机将能够破译几乎所有设计过的安全代码系统。这对金融、医疗、军事和政府组织是一个非常真实的威胁，并被认为对国家安全构成威胁。物联网以及实施工业4.0自动化的工厂将特别脆弱。另一方面，利用量子技术提供最终网络安全水平的潜力。人工智能与量子计算相结合可能产生一个可怕场景。美中争夺量子计算优势的竞争很可能被证明是全球领导力的一个关键方面。

目前存在的量子计算机相对较少，但其数量仍在不断增长。它们采用高精度同轴电缆和连接器连接量子芯片。硅胶光子和光学器件是当前量子计算机的一个核心方面，它需要对光的精确控制。光纤用于支持整个机器中所需的高速互连。为了稳定量子位元，量子计算机使用氦冷却。所有的零部件都必须能够承受这种极其寒冷的环境。可能需要全新的连接器来支持这些独特要求。

英特尔的17量子位超导测试芯片具有先进的连接性和更好的机电性能。

除了与量子计算机相关的连接器外，系统测试和管理设备还使用了大量传统连接器，从高速背板到电源互连等。

在政府和工业界投资数十亿美元的推动下，量子计算和通信进步正在快速推进。IBM、谷歌、英特尔和微软都致力于开发量子计算的硬件和软件。基本工具，如软件和算法已经上市。

建立实现量子计算机的竞争优势已经成为美国和中国之间激烈竞争的另一个领域。在美国谷歌的量子处理器Sycamore，中国量子计算机九章，是目前的顶级竞争者。2018年美国国会通过的《国家量子倡议法案》在5年内提供高达12亿美金的资金来资助美国量子研究。

英特尔于2020年底发布的Horse Ridge II提供了新的控制功能，包括操作和读取量子位状态，以及控制纠缠多个量子位等。

我们可能距离商业量子计算机推出还有5到10年的时间，尽管IBM量子计划目前提供了16量子位机器的实验。在量子比特容量和稳定性方面需要重大进步，才能成为一个重要工具。基于量子的互联网和云的能力，以及对实现国家技术优势的必要性认识，确保对发展实际量子计算机的持续承诺。新应用将会出现，并有可能成为许多现有商业模式的颠覆性创新。

目前，连接器行业在量子力学的商业潜力还有限，但随着技术的成熟，可以创造一个全新的商业化细分市场。具有特定电气、光学和机械要求的连接器将会出现。管理量子计算机中令人难以置信的信息流，以及提供大量的存储能力，将产生许多新的互连方案。

个人电脑还会存在，但在高性能计算领域的下一个创新即将到来。