Šiandien Kompiuteriai, pavyzdžiui, Tiuringo mašina, darbas manipuliuoti bitai, kad egzistuoja viena iš dviejų valstybių : 0 arba 1. Kvantinė kompiuteriai neapsiriboja dviejų valstybių; jie koduoti informaciją, kaip kvantinės bitus, arba kubitų, kurie gali egzistuoti superpozicija. Kubitų atstovauti atomų, jonų, fotonus ar elektronų ir atitinkamas jų valdymo įtaisai, kurie dirba kartu veikti kaip kompiuterio atmintyje ir procesorius. Kadangi kvantinis kompiuteris gali būti šių kelis narėse tuo pačiu metu, ji turi potencialą būti milijonus kartų galingesnis nei šiandienos galingiausių superkompiuterių.
Ši kubitų superpozicija, kas suteikia Quantum kompiuterius jų būdingą lygiagretumo. Pasak fiziko David Deutsch, tai lygiagretumas leidžia kvantinis kompiuteris dirbti milijono skaičiavimų vienu metu, o jūsų Desktop PC veikia vienas. 30 kubitas kvantinis kompiuteris būtų lygus apdorojimo galios įprastinio kompiuterio, kad galėtų važiuoti 10 teraflops (trilijonų slankiojo kablelio operacijų per sekundę). Šiandien tipiniai staliniai kompiuteriai valdomi greičiu, matuojamas gigaflops (Milijardai slankiojo kablelio operacijų per sekundę).
Kvantinė kompiuteriai taip pat panaudoti kitą kvantinės mechanikos žinomas kaip įsipainiojęs aspektą. Viena problema su kvantinių kompiuterių idėja yra ta, kad jei bandysite pažvelgti į subatominių dalelių, galite guzas juos, ir taip pakeisti savo vertę. Jei pažvelgti į kubito superpozicija, siekiant nustatyti jos vertę, kubitas bus prisiimti 0 arba 1 vertę, bet ne abu (efektyviai paversti savo spiffy kvantinį kompiuterį į žemiškas skaitmeninio kompiuterio). Kad praktinį kvantinės kompiuterių, mokslininkai turi ieškoti būdų, kaip padaryti matavimus netiesiogiai išsaugoti sistemos vientisumą. Susietumas suteikia galimą atsakymą. Kvantinės fizikos, jei taikomas išorinis jėgą į dviejų atomų, ji gali sukelti jiems susipinti, o antrasis atomas gali būti ant pirmojo atom
