การคำนวณควอนตัมเป็นวิธีการใหม่ของการคำนวณด้วยคอมพิวเตอร์สมมุติซึ่งมีความสามารถในการประมวลผลความเร็วสูงโดยคอมพิวเตอร์ทั่วไป แม้ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมรุ่นแรกจะถูกสร้างขึ้น แต่เมื่อเครื่องคอมพิวเตอร์ควอนตัมเชิงปฏิบัติได้ตีตลาดพวกเขาจะปฏิวัติอุตสาหกรรมทั้งหมด อย่างไรก็ตามจะต้องมีความก้าวหน้าที่สำคัญก่อนที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะมีการใช้งานเป็นหลัก
การคำนวณควอนตัมทำงานด้วยความสามารถในการคำนวณหลายรายการในครั้งเดียว การคำนวณแบบดั้งเดิมทำงานโดยทำการคำนวณเพียงครั้งเดียวในแต่ละครั้ง ในขณะที่เครื่องดั้งเดิมทำการคำนวณเหล่านี้ด้วยความเร็วที่น่าประทับใจเพียงการทำทีละครั้งเท่านั้นจะจำกัดความสามารถของตน คอมพิวเตอร์ควอนตัมไม่มีข้อ จำกัด ดังกล่าวและสามารถทำการคำนวณหลายอย่างเร็วหรือเร็วกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไป
แม้ว่าสิ่งนี้อาจไม่ฟังดูเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญ แต่ความสามารถในการคำนวณหลายอย่างในครั้งเดียวสามารถสร้างความแตกต่างอย่างมากในการคำนวณควอนตัม ในความเป็นจริงคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถทำให้ซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันดูเหมือนของเล่นเด็ก ในความเป็นจริงการคำนวณควอนตัมมีศักยภาพที่จะทำให้คอมพิวเตอร์ใช้เทคโนโลยีเป็นล้าน ๆ ครั้งมีประสิทธิภาพมากกว่าคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังที่สุดในปัจจุบัน
กุญแจสำคัญในการคำนวณควอนตัมเป็น qubit Qubits แตกต่างจากบิตดั้งเดิมซึ่งสามารถเก็บค่า 0 หรือ 1 หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นผู้ใช้ไบนารีกับคอมพิวเตอร์ แทนที่จะเป็นอย่างใดอย่างหนึ่ง qubits สามารถถือค่าของทั้ง 0 และ 1 เช่นเดียวกับค่าทั้งหมดระหว่าง 0 และ 1 Qubits เป็นคุณสมบัติที่มีขนาดเล็กมากทำจากอะตอม, ไอออน, โฟตอนหรืออิเล็กตรอน
เนื่องจากการคำนวณควอนตัมใช้เครื่องมือขนาดเล็กเช่นนี้เพื่อเก็บข้อมูลข้อมูลอาจเสียหายได้ง่าย เพื่อที่จะทำให้การคำนวณควอนตัมในทางปฏิบัติเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพจะต้องวางแผนที่จะรักษาเสถียรภาพ qubits เพื่อให้ค่าของพวกเขาจะไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้สถานการณ์ปกติ หากค่ามีการเปลี่ยนแปลงมันจะเป็น 0 หรือ 1 ซึ่งจะทำให้ qubit ไม่มีประสิทธิภาพมากกว่าบิตแบบดั้งเดิม
ในขณะที่ความสามารถในการคำนวณควอนตัมเป็นสิ่งที่น่าตื่นเต้นแนวคิดอาจเป็นอันตรายได้ คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานจริงหากตกอยู่ในมือผิดอาจเป็นอุปกรณ์ที่อันตรายมาก เนื่องจากคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถประมวลผลการคำนวณจำนวนมากและทำงานกับตัวเลขที่มีขนาดใหญ่มากพวกเขาจะสามารถเข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว ในความเป็นจริงวิธีการเข้ารหัสปัจจุบันจะไม่มีปัญหาสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม สิ่งนี้จะทำให้ข้อมูลที่ละเอียดอ่อนมากเสี่ยงต่อการถูกแฮ็กเพื่อวัตถุประสงค์ที่เลวร้ายหลายประการ
