استخدام مبادئ الميكانيكا الكمومية لإجراء العمليات الحسابية بكفاءة أكبر من الحواسيب التقليدية.الحوسبة الكمومية هي نموذج من نماذج الحوسبة يستغل الظواهر الميكانيكية الكمومية، مثل التراكب والتشابك، لمعالجة المعلومات. على عكس البتات التقليدية التي تكون إما 0 أو 1، يمكن للبتات الكمومية (كيوبتات) أن تتواجد في تراكب من الحالتين في آن واحد. وهذا يسمح للحاسوب الكمومي باستكشاف العديد من الحلول الممكنة في وقت واحد، مما قد يمكنه من حل بعض المشكلات بشكل أسرع بشكل هائل من أي حاسوب تقليدي.
اقتُرح المفهوم لأول مرة من قبل ريتشارد فاينمان في عام 1982، وطُوّر النموذج الرسمي للحوسبة الكمومية بواسطة ديفيد دويتش في عام 1985. وقد أظهرت خوارزمية بيتر شور عام 1994 لتحليل الأعداد الكبيرة ميزة عملية واضحة، مما أثار بحثًا مكثفًا.
يعمل الحاسوب الكمومي عن طريق معالجة الكيوبتات من خلال بوابات كمومية، وهي عمليات تغير حالة الكيوبتات. تكمن القوة في التشابك، حيث ترتبط حالة كيوبت بأخرى، مما يسمح بحسابات معقدة ومترابطة. في نهاية الحساب، تُقاس الكيوبتات، مما ينهار تراكبها إلى حالة تقليدية محددة. التحدي هو الحفاظ على التماسك الكمومي — عزل الكيوبتات عن الضوضاء البيئية التي يمكن أن تدمر الحالات الكمومية الهشة.
تُطوَّر الحواسيب الكمومية لتطبيقات في التشفير، واكتشاف الأدوية، وعلوم المواد، ومشكلات التحسين، مثل محاكاة التفاعلات الجزيئية أو إدارة شبكات لوجستية معقدة.
حاسوب كمومي يحتوي على 300 كيوبت فقط سيتضمن حالات أكثر من عدد الذرات في الكون المرئي، مما يوضح الفضاء الحسابي الهائل الذي يمكنه الوصول إليه.
| P | متغير | Power — قدرة watt |
| N | متغير | Number of atoms — عدد الجسيمات |
