量子计算正以颠覆性潜力重塑科学和产业边界。本书致力于为读者构建贯通量子理论与工程实践的桥梁，从经典计算局限性切入，追溯量子计算从理论构想到算法突破的演进脉络，深度对比离子阱、超导、光子等主流技术路线。作为国内首部聚焦离子阱量子计算机工程实现的著作，本书深入解析其核心模块设计，涵盖系统架构、高精度真空与低温环境的构建、激光光路系统的配置，以及测控系统开发与关键器件选型，为读者提供一份清晰可行的技术实现参考。在程序设计层面，本书系统阐释从量子比特基础到代表性量子算法的数学原理与实现逻辑，同时介绍主流编程框架及其与AI生态的融合应用，引导读者逐步构建量子机器学习模型等前沿应用。本书以中国视角，分析国内外量子产业发展现状，研判未来若干年这一新兴技术在硬件突破、算法创新与生态建设方面的趋势与挑战，对产业发展提出了前瞻性的建议。 本书融理论深度、工程细节、编程实践与产业前瞻于一体，既可作为帮助高校师生深入理解量子计算原理与编程的教材，也可为工程师构建量子系统、开发者探索量子应用、产业决策者把握技术浪潮提供参考，引领读者全面融入这场正在蓬勃发展的量子革命。