Današnji računalniki, kot Turingov stroj, delo, ki ga manipulira bite, ki obstajajo v eni od dveh držav : je a 0 ali 1. Kvantni računalniki ne omejeno na dveh držav; so kodiranje informacij, kot je kvantna bitov ali qubiti, ki lahko obstajajo v superpozicije. Qubiti predstavljajo atomov, ionov, fotone oziroma elektronov in njihovih krmilne naprave, ki delajo skupaj, da deluje kot spomin računalnika in procesor. Ker lahko kvantni računalnik vsebuje te več držav hkrati, ima možnost, da se na milijone krat močnejši od današnjih najzmogljivejših superračunalnikov.
Ta superpozicija qubiti je tisto, kar daje kvantni računalniki svojo inherentno paralelizem. Glede na fizik David Deutsch, ta vzporednost omogoča kvantni računalnik za delo na milijon izračunov na enkrat, ko je vaš namizni računalnik deluje na enega. A 30-qubit kvantni računalnik bi enako procesno moč klasičnega računalnika, ki lahko vodijo v 10 teraflopov (bilijonov operacij s plavajočo vejico na sekundo). Današnje tipične namizni računalniki delujejo pri hitrosti, izmerjenih v gigaflops (v milijardah s plavajočo vejico operacij na sekundo).
Kvantni računalniki uporabljajo tudi drug vidik kvantne mehanike, znanih kot zapletanja. En problem z idejo o kvantnih računalnikov je, da če poskusite pogledati subatomskih delcev, bi jih lahko prestavim, in s tem spremenite njihovo vrednost. Če pogledaš na qubit v superpozicije za določitev vrednosti, bo qubit prevzame vrednost 0 ali 1, vendar ne tako (učinkovito obrnete Spiffy kvantni računalnik v vsakdanje digitalnem računalniku). Da bi praktično kvantni računalnik, znanstveniki morali oblikovati načine za izvajanje meritev posredno, da se ohrani celovitost sistema. Preplet omogoča potencialno odgovor. V kvantne fizike, če velja tudi zunanjo silo do dvema atomoma, lahko povzroči, da postanejo zaplete, in drugi atom lahko traja od lastnosti prvega atoma. Torej, če ostane sam, bo atom vrti v vseh smereh. V trenutku se je motil, da izbere en spin, ali eno vrednost; in istočasno, bo drugi zaplete atom izbrati spina ali vrednost. To o
