Proposto per la prima volta negli anni '1970, il calcolo quantistico si basa sulla fisica quantistica sfruttando alcune proprietà fisiche quantistiche di atomi o nuclei che consentono loro di lavorare insieme come bit quantistici, o qubit, per essere il processore e la memoria del computer. Interagendo tra loro mentre sono isolati dall'ambiente esterno, i qubit possono eseguire determinati calcoli in modo esponenzialmente più veloce dei computer convenzionali.
Qubits ha spiegato
I Qubit non si basano sulla tradizionale natura binaria del computer. Mentre i computer tradizionali codificano le informazioni in bit utilizzando numeri binari, 0 o 1, e possono eseguire calcoli su un solo insieme di numeri alla volta, i computer quantistici codificano le informazioni come una serie di stati quantomeccanici come le direzioni di spin degli elettroni o la polarizzazione gli orientamenti di un fotone che potrebbe rappresentare un 1 o uno 0, potrebbero rappresentare una combinazione dei due o potrebbero rappresentare un numero che esprime che lo stato del qubit è da qualche parte tra 1 e 0, o una sovrapposizione di molti numeri diversi contemporaneamente.
Un computer quantistico può eseguire un calcolo classico reversibile arbitrario su tutti i numeri contemporaneamente, cosa che un sistema binario non può fare, e ha anche una certa capacità di produrre interferenze tra vari numeri diversi. Eseguendo un calcolo su molti numeri diversi contemporaneamente, quindi interferendo con i risultati per ottenere un'unica risposta, un computer quantistico ha il potenziale per essere molto più potente di un computer classico della stessa dimensione. Utilizzando una sola unità di elaborazione, un computer quantistico può naturalmente eseguire una miriade di operazioni in parallelo.
Il quantum computing non è adatto per attività come l'elaborazione di testi e la posta elettronica, ma è ideale per attività come la crittografia, la modellazione e l'indicizzazione di database di grandi dimensioni.