Οι κβαντικοί υπολογιστές χρησιμοποιούν qubits που μπορούν να είναι ταυτόχρονα 0 και 1, επεξεργάζοντας τεράστιο όγκο δεδομένων σε δευτερόλεπτα.

Η λειτουργία των κβαντικών υπολογιστών βασίζεται στις αρχές της κβαντομηχανικής, κυρίως στην υπέρθεση και τον κβαντικό εναγκαλισμό. Ενώ ένα κλασικό bit είναι σαν ένας διακόπτης που είναι είτε ανοιχτός είτε κλειστός, το qubit μοιάζει με ένα νόμισμα που περιστρέφεται στον αέρα, όντας και οι δύο πλευρές ταυτόχρονα μέχρι να μετρηθεί. Αυτή η ιδιότητα επιτρέπει την παράλληλη επεξεργασία πληροφοριών σε κλίμακα που η παραδοσιακή τεχνολογία δεν μπορεί να φτάσει.Το 2019, η ερευνητική ομάδα της Google, με επικεφαλής τον John Martinis, δημοσίευσε στο περιοδικό Nature ένα ιστορικό επίτευγμα. Χρησιμοποιώντας τον επεξεργαστή Sycamore με 53 qubits, κατάφεραν να εκτελέσουν έναν πολύπλοκο υπολογισμό σε μόλις 200 δευτερόλεπτα. Ο Summit της IBM, ο ισχυρότερος υπερυπολογιστής εκείνης της εποχής, θα χρειαζόταν περίπου 10.000 χρόνια για την ίδια ακριβώς εργασία.Η κβαντική υπεροχή, όπως ονομάστηκε αυτό το ορόσημο, ανοίγει νέους δρόμους στην κρυπτογραφία, τη φαρμακευτική και την επιστήμη των υλικών. Για παράδειγμα, οι κβαντικοί υπολογιστές θα μπορούσαν να προσομοιώσουν μοριακές δομές για την ανακάλυψη νέων φαρμάκων με ταχύτητα που σήμερα θεωρείται αδύνατη. Παρά τις προκλήσεις, όπως η ανάγκη για θερμοκρασίες κοντά στο απόλυτο μηδέν (-273 βαθμούς Κελσίου), η τεχνολογία αυτή εξελίσσεται ραγδαία από εταιρείες όπως η IBM, η Intel και η Rigetti.