'''Κβαντικός υπολογιστής''' ονομάζεται οποιαδήποτεμία [[υπολογιστής|υπολογιστική συσκευή]] που κάνειεκμεταλλεύεται χρήσηχαρακτηριστικές χαρακτηριστικώνιδιότητες κβαντομηχανικώντης ιδιοτήτων[[κβαντομηχανική|κβαντομηχανικής]], όπως ητην αρχή της [[υπέρθεση|υπέρθεσης]] και της [[διεμπλοκή καταστάσεων|διεμπλοκής καταστάσεων]], για να πραγματοποιείφέρει εις πέρας επεξεργασία δεδομένων και εκτέλεση υπολογισμών. ΣεΗ ένανεξέταση κλασικότης υπολογιστή,λειτουργίας στοιχειώδηςτων μονάδακβαντικών πληροφορίαςυπολογιστών πληροφορίαςκαι είναιη τοδιατύπωση κατάλληλων [[bitαλγόριθμος|αλγορίθμων]],ενώαπό σετη ένανσκοπιά κβαντικό υπολογιστή τοτης [[qubitθεωρητική πληροφορική|θεωρητικής πληροφορικής]]., Ηείναι βασικήένα αρχήσύγχρονο τηςακαδημαϊκό κβαντικήςπεδίο υπολογιστικήςμε επιστήμηςτίτλο είναι'''κβαντικός το γεγονός ότιυπολογισμός'''. οιΟι κβαντομηχανικές ιδιότητες τηςκαι ύληςαρχές μπορούνλειτουργίας νατων χρησιμοποιηθούνκβαντικών γιαυπολογιστών την αναπαράστασημελετώνται και τηαπό δόμησητην επιστήμη της [[δεδομέναφυσική|δεδομένωνφυσικής]],. καθώςΗ καισχετική το γεγονός ότι μπορούν να επινοηθούν και να κατασκευαστούν μηχανισμοί βασισμένοι στηνπρακτική [[κβαντομηχανικήτεχνολογία]] γιαείναι τηνακόμα επεξεργασίαστα αυτώνπολύ τωνπρώιμα δεδομένωνστάδια ανάπτυξης.
Σε έναν συμβατικό ψηφιακό υπολογιστή (κατά κανόνα [[ηλεκτρονικός υπολογιστής|ηλεκτρονικό]]), στοιχειώδης μονάδα πληροφορίας πληροφορίας είναι το [[bit]], ενώ σε έναν κβαντικό υπολογιστή το [[qubit]]. Η βασική αρχή της κβαντικής υπολογιστικής επιστήμης είναι το γεγονός ότι οι κβαντομηχανικές ιδιότητες της ύλης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναπαράσταση και τη δόμηση [[δεδομένα|δεδομένων]], καθώς και το γεγονός ότι μπορούν να επινοηθούν και να κατασκευαστούν μηχανισμοί στηριγμένοι στην κβαντομηχανική για την επεξεργασία αυτών των δεδομένων. Αν και οι κβαντικοί υπολογιστές βρίσκονται ακόμα σε πειραματικό στάδιο, τα αποτελέσματα των σχετικών πειραμάτων με μικρό πλήθος από [[qubit]]) είναι ενθαρρυντικά.
Η κβαντική υπολογιστική επιστήμη βρίσκεται ακόμα σε πειραματικό στάδιο, ωστόσο τα αποτελέσματα των πειραμάτων που έχουν πραγματοποιηθεί σε αυτό το πεδίο (με μικρό αριθμό [[qubit]]s) είναι ενθαρρυντικά.
Μεγάλης κλίμακας κβαντικοί υπολογιστές θα μπορούναναμένεται να λύσουνλύνουν προβλήματα πολύ πιο γρήγοραταχύτερα από τους κλασικούς υπολογιστές, χρησιμοποιώντας τους καλύτερους μέχρι τώρα γνωστούς αλγόριθμους, όπως η παραγοντοποίηση μεγάλων αριθμών χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο του Shor ή η προσομοίωση μεγάλων συστημάτων. Αν δοθούν αρκετοί υπολογιστικοί πόροι σε έναν κλασικό υπολογιστή, μπορεί να προσομοιώσει οποιοδήποτε κβαντικό αλγόριθμο. Ωστόσο η υπολογιστική ισχύ 500 [[qubit]]s, για παράδειγμα θα ήταν ήδη πολύ μεγάλη για να αναπαρασταθεί σε έναν κλασικό υπολογιστή γιατί θα χρειαζόταν να αποθηκευτούν 2<sup>500</sup> τιμές. ( Έναένα terabyte πληροφορίας μπορεί να αποθηκεύσει 2<sup>43</sup> διακριτές τιμές).
Η μνήμη ενός κλασικού ψηφιακού υπολογιστή αποτελείται από [[bit]]s τα οποία μπορούν να αναπαραστήσουν την τιμή 1 ή 0. Ένα [[qubit]] μπορεί να αναπαραστήσει την τιμή 1, 0 ή οποιαδήποτε υπέρθεση αυτών των 2. Δύο [[qubit]]s μπορούν να αναπαραστήσουν οποιαδήποτε υπέρθεση τεσσάρων δυνατών καταστάσεων, 3 [[qubit]]s οποιαδήποτε υπέρθεση 8 καταστάσεων. Γενικά ένας κβαντικός υπολογιστής με n [[qubit]]s μπορεί να βρίσκεται σε αυθαίρετη υπέρθεση των εως 2<sup>n</sup> δυνατών καταστάσεων ταυτόχρονα, ενώ ένας κλασικός υπολογιστής μπορεί να βρίσκετε μόνο σε μια από αυτές τις καταστάσεις κάθε στιγμή.▼
▲Η μνήμη ενός κλασικού υπολογιστή αποτελείται από [[bit]]s τα οποία μπορούν να αναπαραστήσουν την τιμή 1 ή 0. Ένα [[qubit]] μπορεί να αναπαραστήσει την τιμή 1, 0 ή οποιαδήποτε υπέρθεση αυτών των 2. Δύο [[qubit]]s μπορούν να αναπαραστήσουν οποιαδήποτε υπέρθεση τεσσάρων δυνατών καταστάσεων, 3 [[qubit]]s οποιαδήποτε υπέρθεση 8 καταστάσεων. Γενικά ένας κβαντικός υπολογιστής με n [[qubit]]s μπορεί να βρίσκεται σε αυθαίρετη υπέρθεση των εως 2<sup>n</sup> δυνατών καταστάσεων ταυτόχρονα, ενώ ένας κλασικός υπολογιστής μπορεί να βρίσκετε μόνο σε μια από αυτές τις καταστάσεις κάθε στιγμή.
Ο κβαντικός υπολογιστής λειτουργεί θέτοντας τα [[qubit]]s σε μια ελεγχόμενη αρχική κατάσταση που αναπαριστά το αρχικό πρόβλημα και χειρίζεται τα [[qubit]]s χρησιμοποιώντας λογικές κβαντικές πύλες.Η αλληλουχία των πυλών που χρησιμοποιούνται ονομάζεται κβαντικός αλγόριθμος.
