Dnešní počítače, jako Turing stroj, práce tím, že manipuluje bity, které existují v jednom ze dvou stavů : 0 nebo 1. Kvantové počítače nejsou omezeny na dva stavy; kódují informace jako kvantové bity, nebo qubits, které mohou existovat v superpozici. Qubits znamenají atomy, ionty, fotony nebo elektrony a jejich příslušné ovládací zařízení, které pracují společně, aby jednala jako paměti počítače a procesoru. Vzhledem k tomu, kvantový počítač může obsahovat tyto více stavů současně, že má potenciál stát miliony krát silnější než dnešní nejvýkonnějších superpočítačů.
Tato superpozice qubits je to, co dává kvantových počítačů jejich vlastního paralelismus. Podle fyzik David Deutsch, to paralelismus umožňuje kvantový počítač k práci na milion výpočty najednou, zatímco vaše stolní počítač pracuje na jednoho. A 30-qubit kvantový počítač by se rovnalo výpočetní výkon konvenčního počítače, který by mohl běžet 10 teraflopů (bilionů operací s plovoucí desetinnou čárkou za sekundu). Dnešní typické stolních počítačů běží rychlostí naměřených v gigaflops (mld operací s plovoucí desetinnou čárkou za sekundu).
Počítače
Kvantová využívají také další aspekt kvantové mechaniky známých jako zapletení. Jeden problém s myšlenkou kvantových počítačů je, že pokud se pokusíte se podívat na subatomárních částic, mohli byste jim narazit, a tím měnit jejich hodnotu. Pokud se podíváte na qubit v superpozici určit jeho hodnotu, bude qubit předpokládat hodnotu buď 0 nebo 1, ale ne obojí (účinně otáčet vypadající kvantový počítač do světského digitálního počítače). Chcete-li praktický kvantový počítač, vědci vymyslet způsoby, jak provádět měření nepřímo k zachování integrity systému. Zapletení poskytuje potenciální odpověď. V kvantové fyziky, pokud se použijí na vnější sílu na dvou atomů, to může způsobit, aby se staly zapletené, a druhý atom může mít na vlastnosti prvního atomu. Takže pokud sám, bude atom otáčet ve všech směrech. V okamžiku, kdy je narušen, že si vybere jednu rotaci, nebo jednu hodnotu; a ve stejné době, druhá se zapletené atom vybere opačnou rotaci, nebo hodnoty. To umožňuje vědcům znát hodnotu qubits
