محاسبه کوانتومی به معنای استفاده از اصول مکانیک کوانتومی برای انجام محاسبات است. در محاسبات کلاسیک، اطلاعات با استفاده از بیت‌ها پردازش می‌شود، که می‌توانند دارای مقدار 0 یا 1 باشند. در محاسبات کوانتومی، اطلاعات با استفاده از کیوبیت‌های کوانتومی پردازش می‌شوند که می‌توانند به صورت هم‌زمان در حالت 0 و 1 وجود داشته باشند، که به آنها حالت فرابرد می‌گویند.

این خاصیت فرابرد، امکان انجام برخی محاسبات را در مقیاسی بسیار بزرگ، به صورت نمایی سریعتر از کامپیوترهای کلاسیک فراهم می‌کند. همچنین، محاسبه کوانتومی نیز بر اصل دیگری از مکانیک کوانتومی به نام اتانگلمانسیون تکیه دارد که به دو کیوبیت اجازه می‌دهد تا به گونه‌ای مرتبط شوند که حالت یک کیوبیت می‌تواند حالت دیگری را تحت تأثیر قرار دهد، حتی اگر آنها فیزیکیاً از هم جدا شده باشند.

اگر چندان در مراحل اولیه توسعه خود قرار دارد، محاسبه کوانتومی قدرتمندی دارد که قابلیت ثوراتیک کردن بسیاری از حوزه‌ها، از جمله رمزنگاری، علم مواد و کشف دارو و... را داراست.

محاسبه کوانتومی یک فناوری نوین در زمینه محاسبات است که از اصول مکانیک کوانتومی برای انجام محاسبات استفاده می‌کند. در حالی که کامپیوترهای سنتی از بیت‌ها برای پردازش اطلاعات استفاده می‌کنند که هر یک از آن‌ها می‌تواند یکی از دو مقدار 0 و 1 را بگیرد، کامپیوترهای کوانتومی از کیوبیت‌ها برای پردازش اطلاعات استفاده می‌کنند که می‌توانند به صورت هم‌زمان در حالت 0 و 1 وجود داشته باشند، به عبارت دیگر، به صورت حالت فرابرد.

مزیت این تکنولوژی در این است که حالت‌های کوانتومی، به دلیل خاصیت فرابرد، می‌توانند به صورت هم‌زمان بسیاری از حالت‌های ممکن را بگیرند و بدین ترتیب، تعداد بسیار بیشتری از اطلاعات در کیوبیت‌ها ذخیره می‌شود. این خاصیت به کامپیوترهای کوانتومی اجازه می‌دهد تا برای حل مسائلی که برای کامپیوترهای سنتی بسیار پیچیده هستند، از طریق اصل سرعت بیشتری عمل کنند.

مهمترین اصل مکانیک کوانتومی که در کامپیوترهای کوانتومی استفاده می‌شود، اصل اتانگلمانسیون است. این اصل به دو کیوبیت اجازه می‌دهد تا به گونه‌ای مرتبط شوند که حالت یک کیوبیت می‌تواند حالت دیگری را تحت تأثیر قرار دهد، حتی اگر آنها فیزیکیاً از هم جدا شده باشند. به عبارت دیگر، حالت یک کیوبیت بر روی حالت دیگ

مزایای کامپیوترهای کوانتومی عبارتند از:

1. سرعت بالا: کامپیوترهای کوانتومی برای حل مسائل پیچیده و بزرگ، سرعت بالاتری نسبت به کامپیوترهای سنتی دارند، به عنوان مثال در محاسبات رمزنگاری.
2. قدرت بیشتر: کامپیوترهای کوانتومی قدرت پردازش بیشتری دارند. به دلیل خاصیت فرابرد کیوبیت‌ها، می‌توانند به صورت هم‌زمان بسیاری از حالت‌های مختلف را پردازش کنند.
3. حافظه بیشتر: از آنجایی که کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند اطلاعات را در کیوبیت‌ها به صورت فرابرد ذخیره کنند، تعداد بسیار بیشتری از اطلاعات در کیوبیت‌ها ذخیره می‌شود.

معایب کامپیوترهای کوانتومی عبارتند از:

1. پایداری: کیوبیت‌ها به دلیل خاصیت فرابرد، بسیار حساس به تغییرات محیطی هستند و به راحتی از حالت خود خارج می‌شوند. این باعث می‌شود که کامپیوترهای کوانتومی پایداری بسیار پایینی داشته باشند.
2. توانایی محدود: کامپیوترهای کوانتومی برای حل مسائل خاص و محدود به کار می‌روند و هنوز نمی‌توانند به صورت کامل کامپیوترهای سنتی را جایگزین کنند.
3. هزینه: احتمالا هزینه ساخت کامپیوترهای کوانتومی بسیار بالاتر از کامپیوترهای سنتی است و این می‌تواند باعث محدودیت استفاده از آنها در عموم جامعه شود.