（），。
การประมวลผลเชิงควอนตัมใช้ประโยชน์จากสถานะซูเปอร์โพสิชันและการพัวพันของคิวบิต (qubit) เพื่อทลายกรอบกระบวนทัศน์การประมวลผลข้อมูลของบิตแบบดั้งเดิมอย่างสิ้นเชิง
，。
ซูเปอร์โพสิชันเชิงควอนตัมช่วยให้คิวบิตแทนค่า 0 และ 1 ได้พร้อมกัน ทำให้อัลกอริทึมเชิงควอนตัมสามารถสำรวจเส้นทางที่เป็นไปได้จำนวนระดับเลขชี้กำลังแบบขนานกัน
，，。
การพัวพันเชิงควอนตัมทำให้สถานะของคิวบิตสองตัวมีความสัมพันธ์กัน การวัดคิวบิตตัวหนึ่งจะกำหนดสถานะของอีกตัวทันที โดยไม่ขึ้นอยู่กับระยะห่างในอวกาศ
，。
อัลกอริทึม Shor สามารถแยกแยะจำนวนเต็มขนาดใหญ่ในเวลาพหุนาม ซึ่งเป็นภัยคุกคามที่อาจเกิดขึ้นต่อระบบเข้ารหัสอย่าง RSA ที่อาศัยความยากของการแยกตัวประกอบ
，，。
การแก้ไขข้อผิดพลาดเชิงควอนตัมคือความท้าทายหลักของการประมวลผลเชิงควอนตัมในปัจจุบัน เนื่องจากอัตราข้อผิดพลาดของคิวบิตทางกายภาพสูง จึงต้องใช้คิวบิตทางกายภาพจำนวนมากเพื่อเข้ารหัสคิวบิตเชิงตรรกะหนึ่งตัว
、，。
ในระยะใกล้นี้ ความได้เปรียบของการประมวลผลเชิงควอนตัมคาดว่าจะปรากฏในสาขาเฉพาะ เช่น การจำลองเคมีควอนตัม การปรับให้เหมาะสมแบบรวม และการเรียนรู้ของเครื่องเชิงควอนตัม มิใช่การทดแทนการประมวลผลทั่วไปทั้งหมด