作為經典計算方式的繼承和發展，量子計算能有效處理經典計算科學中的許多具有相當計算復雜度甚至無法完成的難題，比如大數的質因數分解，量子人工智能問題等。
      中國科學技術大學杜江峰主持的重大科學研究計劃項目“基于自旋量子調控的固態量子計算研究”發展了先進的自旋實驗技術與實驗裝備，為自旋量子計算研究提供了重要支撐。該研究實現了保真度高達0.999952的單量子比特邏輯門和0.992的量子受控非門，是當前國際上最高精度水平的固態自旋量子控制；以自旋體系為量子模擬器，在實驗上實現了對拓撲性質、李-楊零點等物理問題的量子模擬；將金剛石單自旋作為磁量子探針，首次獲得單蛋白分子順磁共振譜、單核自旋簇探測和原子結構解析等系列創新成果。
      該項目的研究成果和掃描探針、高梯度磁場等技術結合，在生命及材料領域的單分子成像、結構解析、動力學監測以及微觀磁共振研究等方面具有廣闊發展前景。