2014年，英國多所機構合作成立「國家量子技術計畫」，簡稱NQTP (National Quantum Technologies Programme)，旨在協助英國成為量子技術開發與商業化的全球領導者。在全球大力發展量子技術的背景下，報告提出英國發展量子經濟的一系列目標，為英國的量子經濟提出10年願景，即創造「由量子技術所驅動的經濟」(quantum enabled economy)：
(一)量子技術於英國的數位核心與先進製造基地中，成為不可或缺的一部分。
(二)量子技術開啟跨部門創新，推動成長，協助建立繁榮、有彈性的經濟與社會。
(三)量子技術為英國的繁榮與安全做出重要貢獻。
為實現上述量子經濟的目標，NQTP計畫為英國實現以下目標：
(一)使英國成為量子科學與技術發展的全球卓越中心。
(二)使英國成為量子公司或跨國公司設置量子研發活動的首選地點。
(三)使英國成為投資者與全球人才的首選地點。
過去五年中，英國不論在生產整合系統或建立量子技術產業，皆取得顯著進展。英國量子產業的生態系統發展蓬勃，由世界一流的研究機構、創新的量子技術衍生公司、業界現有的系統整合商與元件供應商，以及主要跨國公司組成，彼此相互接觸交流，帶來實質成功，推動產品與服務開發。獨具特色的產業生態系統，為英國奠定有利的基礎；然而，由技術、資料與先進計算能力整合所驅動的下一波技術革命正加速進行中，此時的英國需要加快進步的步伐。

一、量子簡介
(一)何謂量子？
傳統物理學的定律並不適用於量子，但量子本身卻蘊藏著推動人類生活進步的極大可能性。過去50年的數位革命，使科幻小說中的科技成為可能，建構這場革命的許多裝置均仰賴量子力學(quantum mechanics)的物理原理。透過進一步理解並掌控量子效應(quantum effects)，人類經濟社會將出現新一波的進展，例如感測、資料傳輸與加密、計時與計算等領域。
所謂的「量子效應」包括「疊加」(superposition)與「糾纏」(entanglement)，量子技術的發現與發展，即奠基於這兩種現象。
(1)疊加：一個粒子可以同時處於兩種或多種狀態。觀察粒子時，粒子只會處於其中一種狀態。
(2)糾纏：對於兩個相互配對的粒子，兩者的狀態並不是各自狀態的總和。儘管兩個粒子在空間中處於(無限)分離，但兩者的性質(properties)仍糾纏在一起。觀察到其中一個粒子的性質，也將決定另一個粒子的狀態。
(二)量子可為社會帶來哪些貢獻？
利用光子(photons)、電子(electrons)、原子(atoms)以及凝聚體(condensed matter)的物理特性，可推進各項技術發展，例如原子鐘(atomic clocks)、重力加速度與輪轉感測器(gravity, acceleration and rotation sensors)、磁性感測器(magnetic sensors)、成像儀(imagers)、量子密鑰分發(QKD)等。
新功能可應用於一系列領域，包括：
(1)採用更為精確的時鐘作為時間戳記(time stamping)，於金融體系中獲取優勢。
(2)採用更準確且方便攜帶的感測器，帶來價格較低、非侵入性的腦成像與診斷。
(3)採用更強大的電腦，協助解決社會上複雜的問題。
(4)採用新通訊技術，提升資料傳輸的安全性，並於全國關鍵數位領域中帶來更廣泛的創新。

二、商業化與產業化
(一)刺激市場動能與投資
「產業戰略挑戰基金」簡稱ISCF (Industrial Strategy Challenge Fund)，將與英國的主要產業合作，規畫時程，相關的合作夥伴關係需要持續成長並展示價值，以鼓勵外界對英國的投資。NQTP需要加強刺激創投(VC)與企業投資，鞏固英國作為歐洲創投之首選。
政府本身亦可成為使用量子產品與服務的客戶，探索何種產品與服務可能對社會帶來重大影響，研擬新的機制，以鼓勵探索潛在的應用。英國將尋求與國際合作夥伴以及相關政府標準機構合作，以更積極主動的方法制訂標準。
(二)釋放創新，激發永續量子生態系統的出現
NQTP將專注於將量子技術由學術研究轉化為原型裝置(prototype devices)，ISCF則確保資金挹注，以協助開發量子技術的創新構想。
除了概念的展示與證明，NQTP了解到真正的考驗在於能否大規模生產量子裝置，英國將利用其成功的光子學(photonics)以及先進的製造業經驗，擴大新設備與系統的生產規模。
NQTP資助的共同研發與可行性研究項目中，目標在於發展供應鍊、推動量子技術成熟發展、降低成本，以及促進全球市場大規模生產。

三、案例
(一)穿戴式腦成像技術
(1)英國感測器暨定時量子技術中心(UK Quantum Technology Hub in Sensors and Timing)研發高靈敏度、可穿戴的磁電醫學成像技術(又稱量子磁力計，quantum magnetometers)。
(2)諾丁漢大學(University of Nottingham)主導的穿戴式腦磁波(MEG)頭帽，於國家計畫第一期開發，現正用於引導癲癇手術的臨床試驗。未來尚有其他醫療應用，例如頭部外傷的診斷。
(二)潔淨能源
量子技術可協助生產與儲存可靠乾淨的再生能源。以下為ISCF商業化量子技術挑戰中，已著手進行的項目。
(1)電池新創公司AMTE Power等機構使用量子感測技術，診斷鋰電池老化過程，有助於加速車用鋰電池的製造，使其更為經濟環保。
(2)Gravity Delve計畫探索量子重力感測器的使用，優化石油與天然氣產業中再生能源的收集與碳儲存。
(3)Rahko以量子計算設計高效的催化劑，開發更清潔的燃料技術，減少排放有害環境的氣體。
(4)QLM主導的SPLICE計畫，研發量子原理的氣體感測器，將其視覺化，以偵測工業氣體外洩，防止溫室氣體排放。
(三)量子計算作業系統
NISQ.OS屬於ISCF的第三批挑戰聯盟(challenge consortium)，已獲760萬英鎊資助，開發作業系統Deltaflow.OS。Deltaflow.OS為全球第一個量子計算作業系統之一，將部署於所有主流的硬體平台上。
此項計畫由位於劍橋的量子運算新創公司Riverlane主導，合作單位包括SeeQC、Hitachi Europe、Universal Quantum、Duality Quantum Photonics、Oxford Ionics、Oxford Quantum Circuits等以創新見長的硬體公司，以及晶片設計大廠Arm與英國國家物理實驗室。
2020年9月，Deltaflow.OS與量子硬體公司Oxford Ionics合作，於牛津大學的量子電腦上試用成功。透過「硬體抽象層」(hardware abstraction layer)，Deltaflow.OS成功完成關鍵的技術任務。
Deltaflow.OS將安裝於英國所有運作中的量子電腦上，採用以下所有的量子硬體技術：離子阱量子位元(trapped-ion qubits)、(2)超導迴路量子位元(superconducting qubits)、(3)矽量子位元(silicon qubits)、(4)光子量子位元(photonic qubits)
(四)基於量子密鑰分發的通訊系統
NQTP的最初五年中，由英國量子通訊中心(UK Quantum Communications Hub)主導，發展出先進且經過驗證的安全通訊概念，例如量子密鑰分發(quantum key distribution，QKD)，已朝向商業化進展。
改善資訊傳輸安全，之於政府、企業與個人皆為重要需求，目前的加密演算法採用單向函數(one-way functions)，用於公共(共享)密鑰加密系統，可能容易受到未來量子處理器的攻擊。
量子密鑰分發是一項成熟安全的量子技術，為加密密鑰提供安全的傳輸。量子通訊中心正在為這項技術開發多種方法，包括基於QKD的可攜式裝置，其尺寸如晶片大小，堅固耐用，成本效益高，透過大規模製造與整合至傳統技術中，具有商業可行性。
舉凡金融交易、個資處理，乃至智慧電網管理，基於QKD的通訊系統預計將廣泛用於全球未來的安全通訊基礎設施中。
量子通訊中心對於2019年後的發展願景包括空間中的QKD、混合QKD/PQC系統，以及邁向未來量子網路的糾纏分布(entanglement distribution)。糾纏網路(entanglement networking)目前已取得突破。
(五)化合物半導體群集(compound semiconductor cluster)
2015年起，南威爾斯(South Wales)出現化合物半導體(compound semiconductor，CS)材料與製造領域的群集，一流的大學研究人員與高科技公司聚集，透過量子的關鍵應用，專注於提供可進入市場的成熟產品。群集成員包括IQE。
此群集獲得英國科研與創新署的地方實力基金(UKRI Strength in Places Fund)支持，成立多所卓越中心，包括卡地夫大學(Cardiff University)的化合物半導體研究所與未來CS製造中心，以及斯旺西大學(Swansea University)的整合半導體材料中心。
目前為止，南威爾斯的化合物半導體群集一直是英國新型量子元件的製造來源。NQTP的第一階段中，群集參與多個合作研究項目，提供原型元件(prototype components)，例如用於原子鐘(atomic clocks)與磁力計(magnetometers)的雷射、用於地面與衛星應用的QKD單光子源(single photon sources)，以及用於量子成像與感測系統的單光子偵測器。

四、打造國家級技術能力
NQTP的活動與設施將為英國學術界、業界與政府建立國家與國際級能力的網絡，確保英國於各項技術的能力可滿足社會、經濟與國安目標。
全球量子布局正迅速發展，全球投資加速，英國必須提高跨國合作能力。NQTP將持續參與跨國計畫，連結具有共同目標的政府機構，以確保跨國專家任務能為各國與各地區營造互惠關係。
針對關鍵智慧財產權與技術能力，英國量子產業需要採取保護措施，以防止潛在的損失。另外可能需要採取其他措施，以確保量子產業的長期領導地位、研究誠信，以及商業競爭力，並使企業能有效地跨國工作。
未來，英國與國際的監管議題可能影響量子產業的發展，或影響量子產業刺激成長以及實現社會利益的能力，對此，NQTP將提前進行評估。