事實已證明，弄清如何控制這些特性是一項巨大挑戰。將量子比特編程為正確狀態需要一種允許與之互動的設置。但要讓量子比特在足夠長的時間裡保持這些狀態以開展計算，就需要方向相反的操作：把量子比特與其他可能使它們失去編碼資訊的粒子完全隔離。
耶魯大學（Yale University）物理學教授Steven Girvin說，這就是偉大的工程悖論。
如果研究人員取得成功，量子電腦有望讓電池製造商得以預測複雜的化學反應，進而設計出更高性能的設備。同樣，量子電腦可能幫助製藥企業模擬蛋白質折疊，從而加速新藥的開發。蛋白質折疊是這些生物大分子形成其形狀的複雜過程。
量子電腦或許還有能力打敗用於保障全球通信安全的標準加密形式——這是金融機構以及渴望保守情報和軍事機密的政府非常擔心的問題。
量子物理學家說，正是這種令人擔憂的可能性以及對被別人超越的恐懼，在全球範圍內激發了政府對這種技術的巨大興趣和投資。
美國、德國、法國和印度等多個國家均承諾在未來幾年內投入逾10億美元國家資金研究量子技術。中國政府沒有公布計劃投資的具體金額，但據中國媒體報導以及一些美國政策研究組織的數據，中國在同一時期的投資承諾介於10億美元至150多億美元之間。這些美國政策研究組織包括總部位於加利福尼亞州聖莫尼卡的智庫蘭德公司（Rand Corp.）和麥肯錫公司（McKinsey & Co., Inc.）。
與美國相比，中國是量子運算領域的後來者。中國先尋求主導一個被稱為量子通信的相關領域，該領域旨在開發一種幾乎不可能被破解的加密方法。有中國科技政策專家說，最初對該領域的關注可能是因為在回應美國政府承包商的前僱員史諾登（Edward Snowden）在2013年披露的資訊，即美國已深度入侵中國主幹網路。
自從在構建一個防駭客網路方面取得長足進展以來，中國政府明顯將注意力轉移到了量子運算上，中國科學家的研究項目和技術突破與日俱增。這些工作已融入到越來越多的商業努力中。百度量子運算研究所所長段潤堯表示，百度依靠中國高校的創新來建造其電腦。
根據蘭德公司2022年對科學論文的一項分析，美國在該領域仍處於領先地位。美國政府已在試圖減緩中國的進展。去年，美國商務部禁止向涉嫌支持中國打造量子軍事應用的八家中國公司和實驗室出口高科技設備。對先進製程矽基晶片製造設備的更廣泛出口管制也影響了量子電腦，量子電腦有時使用依賴相同製造技術的矽基晶片。
與此同時，美國學者表示，中國學生在美國進行量子研究也更難以獲得簽證。德克薩斯大學（University of Texas）奧斯汀分校量子資訊中心（Quantum Information Center）主任Scott Aaronson說：「中國學生或博士後到美國時不能說自己在研究量子運算，這已成為常識。」
