ฮาร์ดแวร์ควอนตัมกำลังก้าวพ้นขั้นตอนการพิสูจน์แนวคิด แต่ข้อจำกัดทางวิศวกรรมทำให้ระบบที่ใช้งานได้จริงในขนาดใหญ่ยังคงห่างไกลอีกหลายทศวรรษ
เทคโนโลยีควอนตัมได้เข้าสู่ขั้นตอนการพัฒนาที่สำคัญคล้ายกับยุคเริ่มต้นของทรานซิสเตอร์ ตามการวิเคราะห์ร่วมกันโดยนักวิจัยจากหลายสถาบัน
นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยชิคาโก เอ็มไอที สแตนฟอร์ด มหาวิทยาลัยอินส์บรุค และมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเดลฟท์ ได้ประเมินแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์ควอนตัมชั้นนำหกแพลตฟอร์มในการศึกษานี้ ซึ่งรวมถึงคิวบิตตัวนำยิ่งยวด ไอออนที่ถูกกักขัง อะตอมกลาง ข้อบกพร่องสปิน ควอนตัมดอทกึ่งตัวนำ และคิวบิตโฟโตนิก
การทบทวนได้บันทึกความก้าวหน้าจากการทดลองพิสูจน์แนวคิดไปสู่ระบบระยะเริ่มต้นที่มีศักยภาพในการประยุกต์ใช้ในด้านการคำนวณ การสื่อสาร การตรวจจับ และการจำลอง ตามที่นักวิจัยระบุ
การประยุกต์ใช้ในระดับใหญ่ เช่น การจำลองเคมีควอนตัมที่ซับซ้อน ต้องการคิวบิตทางกายภาพหลายล้านตัวและอัตราความผิดพลาดที่ต่ำกว่าความสามารถในปัจจุบันมาก นักวิทยาศาสตร์ระบุในการวิเคราะห์
ความท้าทายทางวิศวกรรมที่สำคัญรวมถึงวิทยาศาสตร์วัสดุ การผลิตสำหรับอุปกรณ์ที่สามารถผลิตได้จำนวนมาก การเดินสายไฟและการส่งสัญญาณ การจัดการอุณหภูมิ และการควบคุมระบบอัตโนมัติ ตามรายงาน
นักวิจัยได้เปรียบเทียบกับปัญหา "การครอบงำของตัวเลข" ในทศวรรษ 1960 ที่พบในการคำนวณยุคแรก โดยระบุถึงความจำเป็นในการประสานงานด้านวิศวกรรมและกลยุทธ์การออกแบบระดับระบบ
ระดับความพร้อมของเทคโนโลยีแตกต่างกันไปตามแพลตฟอร์ม โดยคิวบิตตัวนำยิ่งยวดแสดงความพร้อมสูงสุดสำหรับการคำนวณ อะตอมกลางสำหรับการจำลอง คิวบิตโฟโตนิกสำหรับเครือข่าย และข้อบกพร่องสปินสำหรับการตรวจจับ ตามที่การวิเคราะห์พบ
ระดับความพร้อมในปัจจุบันบ่งชี้ถึงการสาธิตระดับระบบในระยะเริ่มต้นมากกว่าเทคโนโลยีที่สมบูรณ์เต็มที่ นักวิจัยระบุ ความก้าวหน้าน่าจะสะท้อนเส้นทางทางประวัติศาสตร์ของอิเล็กทรอนิกส์แบบคลาสสิก ซึ่งต้องใช้เวลาหลายทศวรรษของนวัตกรรมแบบค่อยเป็นค่อยไปและการแบ่งปันความรู้ทางวิทยาศาสตร์ก่อนที่ระบบที่ใช้งานได้จริงในระดับอรรถประโยชน์จะเป็นไปได้ ตามการศึกษา