Для початку, коротко окреслимо, чим є квантовий комп’ютер і чим він відрізняється від звичайного. Отож, ці комп’ютери називаються квантовими, оскільки їх функціонування ґрунтується на принципах квантової механіки, і зокрема, принципі суперпозиції. Якщо у класичному комп’ютері, біти, що переносять інформацію, перебувають лише в одному з двох станів, 0 або 1, то біти квантового комп’ютера, або кубіти, набувають форми субатомних частинок таких як фотони та електрони, і в певному сенсі можуть поєднувати обидва стани одночасно, тобто перебувати в «суперпозиції». Крім того, на відміну від звичайних бітів, кубіти також можуть впливати один на одного через явище відоме як «квантова заплутаність».
Завдяки цим властивостям, додавання лише декількох зайвих кубітів до системи збільшує її потужність експоненційно. Також, завдяки своїй будові, квантові машини можуть паралельно обробляти величезні масиви даних, набагато випереджаючи, таким чином, класичні машини, які обробляють дані послідовно. Це в теорії. На практиці ж дослідники вже багато років працюють над тим, щоб дійсно довести, що квантовий комп'ютер може зробити щось, на що нездатний найпотужніший класичний комп’ютер.
Проте, на жаль, наразі квантові машини не такі всемогутні на практиці, як у теорії. Вони роблять набагато більше помилок, ніж класичні комп’ютери, через надзвичайно високу чутливість квантового стану кубітів, який триває лише частки секунди, і може бути легко порушений від найменшої вібрації або крихітної зміни температури. Сьогодні квантові комп’ютери нагадують найперші комп’ютери 40-х років за складністю та кількістю допоміжних засобів, необхідних для того, щоб вони працювали і виконували найпростіші завдання. І ймовірно, знадобиться ще не менше 10 років перш, ніж квантові комп’ютери зможуть надійно виконувати дійсно важливі завдання.
