رایانه های امروزی بر مبنای بیت کلاسیکی کار می کنند به گونه ای که که هر بیت کلاسیکی یکی از مقادیر 0 یا 1 را به خود اختصاص می دهد. بنابراین این رایانه ها بر مبنای دودویی کار می کنند. رایانه کوانتومی ماشین نوظهوری است که از پدیده ها و قوانین مکانیک کوانتوم برای انجام محاسباتش استفاده می کند. راز اصلی رایانه های کوانتومی در این است که می توان از خواص و قوانین فیزیک کوانتوم، مانند برهم نهی و درهم تنیدگی برای ذخیره سازی و انجام عملیات روی داده ها استفاده کرد. به این مفهوم و با توجه به اصل برهم نهی در مکانیک کوانتومی، بیت های کوانتومی می توانند همزمان مقادیر 0 و 1 را داشته باشند. رایانه های کوانتومی به راحتی می توانند طیف وسیعی از اطلاعات را در زمان بسیار کوتاهی پردازش کنند.