量子蜂窩自動機（QCA）是一種抽象的量子計算模型，它是根據約翰-馮-諾伊曼介紹的傳統的蜂窩自動機模型而設計的。這個名字也可以指量子點蜂窩自動機，它是利用量子力學現象對經典蜂窩自動機提出的一種物理實現。QCA由于其極小的特征尺寸（在分子甚至原子尺度上）和超低的功耗而吸引了大量的關注，使其成為取代CMOS技術的候選者之一。

在計算或物理系統的模型方面，量子蜂窩自動機是指(1)傳統計算機科學中的蜂窩自動機研究和(2)量子信息處理研究兩者的元素的合并。特別是，以下是量子蜂窩自動機模型的特點。計算被認為是由多個計算設備或單元的平行操作而產生的。單元通常被認為是相同的、有限維的量子系統（例如，每個單元是一個量子比特）。每個單元有一個其他單元的鄰域。所有這些單元的演化都有一些類似物理學的對稱性。局部性是一個：一個細胞的下一個狀態只取決于它的當前狀態和它的鄰居的狀態。單元的狀態空間和對它們進行的操作應該由量子力學的原理來驅動。另一個經常被認為對量子蜂窩自動機模型很重要的特征是它應該是通用的量子計算（即它可以有效地模擬量子圖靈機，一些任意的量子電路或簡單的所有其他量子蜂窩自動機）。最近提出的模型提出了進一步的條件，例如，量子蜂窩自動機應該是可逆的和/或局部單一的，并有一個容易確定的全局過渡函數，從更新單個單元的規則。最近的結果表明，這些特性可以從全局演化的對稱性中公理地導出。

早期建議1982年，理查德-費曼（RichardFeynman）提出了一個量化細胞自動機模型的初步方法。1985年，大衛-多伊奇提出了該主題的正式發展。后來，格哈德-格羅辛(GerhardGr?ssing)和安東-澤林格(AntonZeilinger)引入了量子蜂窩自動機這個術語來指代他們在1988年定義的模型，盡管他們的模型與多伊奇發展的概念幾乎沒有共同之處，因此沒有作為計算的模型得到顯著發展。

xxx個被深入研究的量子蜂窩自動機的正式模型是由約翰-沃特魯斯(JohnWatrous)引入的。這個模型被維姆-范-達姆(WimvanDam)以及克里斯托夫-迪爾(ChristophDürr)、黃樂天(HuongLêThanh)和米克洛斯-桑塔(MiklosSantha)、約瑟夫-格魯斯卡(JozefGruska)、巴勃羅-阿里吉(PabloArrighi)進一步發展。然而，后來人們意識到這個定義過于寬松，因為它的一些實例允許超光速信號。第二波模型包括SusanneRichter和ReinhardWerner、BenjaminSchumacher和ReinhardWerner、CarlosPérez-Delgado和DonnyCheung、以及PabloArrighi、VincentNesme和ReinhardWerner。這些都是密切相關的，不存在任何這樣的地域性問題。最后可以說，他們都同意把量子蜂窩自動機描繪成一些大的量子電路，在時間和空間上無限地重復。最近關于這個主題的評論可以在這里找到。

量子蜂窩自動機的模型已經由大衛-邁耶，布魯斯-博格森和華盛頓-泰勒，以及彼得-洛夫和布魯斯-博格森提出，作為模擬量子晶格氣體的手段，動機是使用經典蜂窩自動機來模擬經典物理現象，如氣體彌散。AsifShakeel和PeterLove給出了確定量子蜂窩自動機（QCA）何時可以被描述為量子格子氣體自動機（QLGA）的標準。

DougTougaw和CraigLent以量子蜂窩自動機的名義提出了通過用量子點設計的系統實現經典蜂窩自動機的建議，作為使用CMOS技術的經典計算的替代。為了更好地區分這一建議和執行量子計算的蜂窩自動機模型，許多從事這一主題的作者現在將其稱為量子點蜂窩自動機。