Hiện nay, sự kết hợp của vật lý lƣợng tử và cơ sở toán học hiện đại đã tạo
nền móng cho việc xây dựng máy tính lƣợng tử trong tƣơng lai. Theo các dự báo
thì máy tính lƣợng tử sẽ xuất hiện vào khoảng những năm 2010 -2020. Isaac L.
Chuang, ngƣời đứng đầu nhóm nghiên cứu của IBM về máy tính lƣợng tử cũng
đã khẳng định “Máy tính lượng tử sẽ bắt đầu khi định luật Moore kết thúc – vào
khoảng năm 2020, khi mạch được dự báo là đạt đến kích cỡ của nguyên tử và
phân tử”).
Với khả năng xử lý song song và tốc độ tính toán nhanh, mô hình máy
tính lƣợng tử đã đặt ra các vấn đề mới trong lĩnh vực CNTT. Vào năm 1994,
Peter Shor đã đƣa ra thuật toán phân tích số ra thừa số nguyên tố trên máy tính
lƣợng tử với độ phức tạp thời gian đa thức. Nhƣ vậy khi máy tính lƣợng tử xuất
hiện sẽ dẫn đến các hệ mã đƣợc coi là an toàn hiện nay nhƣ RSA sẽ không còn
an toàn. Điều này đặt ra vấn đề nghiên cứu các hệ mật mới để đảm bảo an toàn
khi máy tính lƣợng tử xuất hiện. Đồng thời, do máy tính lƣợng tử hiện nay mới
chỉ xuất hiện trong phòng thí nghiệm, nhu cầu mô phỏng các thuật toán lƣợng tử
trên máy tính thông thƣờng là tất yếu.
