A kvantumszámítástechnika a kvantummechanika jelenségeit, a szuperpozíciót, az interferenciát, az összefonódást használják fel. A kvantumszámítógép egy olyan számítógép, amelyik kvantumszámítást végez. A jelenlegi kvantumszámítógépek még túl kicsik ahhoz, hogy a gyakorlati feladatok elvégzésére is használjuk őket, a jövőben egyre inkább megváltozhat a helyzet.
A fizikai kvantumszámítógépek építésére irányuló erőfeszítések a transzmotorok, az ioncsapdák és a kíváló qubitek létrehozására összpontosulnak. Bármilyen számítási problémát, amelyet egy klasszikus, ma ismert számítógép megoldhat, kvantumszámítógéppel is megoldható. A különbség az, hogy a kvantumszámítógép hihetetlen módon felgyorsulva teszi mindezt.
Kvantum fölénynek nevezik azt a jelenséget, hogy a kvantumszámítógépek képesek megoldani bizonyos problémákat, olyanokat, amelyeket egyetlen klasszikus számítógép sem tud megoldani belátható idő alatt.
