量子物理学の発展は、多くの産業に変革をもたらす可能性がある。量子コンピューティングと量子コミュニケーションの実用化には、乗り越えるべきいくつものハードルが存在することは事実だ。しかし、その日がやって来た時に順応できるように、企業は3つの領域において事前の戦略を立てておく必要がある。
量子物理学は、これまでも私たちの生活を変えてきた。レーザーとトランジスタ（いずれも量子論の産物である）の発明により、私たちが日々利用しているエレクトロニクス製品は、ほぼすべてが量子物理学を応用したものになった。
そしていま、私たちは第2の量子革命の前夜を迎えているのかもしれない。量子世界の力をさらに活用するための動きが前進しつつある。
量子コンピューティングと量子コミュニケーションは、ヘルスケア、エネルギー、金融、セキュリティ、エンターテインメントなど、多くの産業に影響を及ぼす可能性がある。最近の研究によれば、2030年までに「量子産業」は何兆ドルもの規模の巨大産業に成長する見通しだという。
しかし、量子物理学がそのような大きなインパクトを生み出すためには、その前にいくつかの大きな実務上の課題を乗り越えなくてはならない。
量子 vs. 古典
量子論は1世紀以上の歴史を持っているが、いま起きつつある量子革命は、不確実性――これは量子世界における粒子の基本的な性質だ――が強力な資源になる場合があるという、比較的新しい理解を土台にしている。量子世界では、電子や光子のような個々の粒子のレベルでは、特定の時点における粒子のすべての性質を正確に知ることは不可能だ。
たとえば、あなたの自動車に搭載されているGPSは、現在地、移動している速度、進んでいる方向を同時に教えてくれる。その精度はきわめて高く、それを頼りに目的地に到達することができる。しかし、量子GPSは、電子のこれらの性質すべてを同時に、そして正確に表示することはできない。これは、設計の失敗が原因ではない。量子物理学の法則により、それは不可能なのだ。
量子世界では、確実性ではなく、確率論の言葉でしか語れない。0と1の二進数（ビット）に基づくコンピューティングの世界において、量子ビット（キュービット）は、1である確率と0である確率が同時に存在することになる。
このような厳密性を欠く状態は、居心地悪く思えるかもしれない。私たちが日々使っている古典的なコンピュータでは、0と1は、スイッチと電子回路のオンとオフの切り替えと結びつけられている。コンピューティングの観点から言えば、オンかオフかが明確でないというのは、あるまじきことだ。そのような状態は計算ミスの原因になる。
しかし、量子情報処理の背後にある革命的な考え方によれば、量子的不確実性（0と1が重なり合う曖昧な領域が存在しうる状況）は欠陥ではなく、一つの好ましい要素と位置づけられる。この性質は、情報伝達とデータ処理の質を高めるための強力な手段になるのだ。
