Une plus grande exploitation des lois, principes et propriétés quantiques pourrait conférer à l’ordinateur quantique la capacité de résoudre des calculs actuellement insolubles et de simuler des phénomènes quantiques. Cette technologie pourrait permettre des applications bénéfiques, telles que le développement de médicaments et de matériaux à travers la simulation en chimie quantique. Les capteurs quantiques, quant à eux, pourraient améliorer la précision des techniques de détection, notamment en imagerie médicale ou dans le domaine des radars.
Parmi les principaux enjeux soulevés par l’informatique quantique figurent la cybersécurité des systèmes actuels, l’explicabilité des processus et des résultats, l’accroissement des inégalités et des asymétries de pouvoir entre les États et à l’intérieur de ceux-ci (p.ex. accès, fracture quantique), ainsi que la conception d’armes chimiques et de logiciels malveillants. La Stratégie québécoise de recherche et d’investissement en innovation (SQRI2) identifie les technologies quantiques comme un secteur d’avenir, un domaine auquel le gouvernement du Québec a consacré une zone d’innovation (DistriQ).

