所谓的量子电脑是指利用原子或细胞核的某些量子特X，使其共同以量子位元或称qubit运作，以达到电脑的处理器或记忆T功能。藉由量子位元间的交互作用，并与外界环境隔离，目前科学家能够利用量子电脑进行某些基础的运算，例如因数分解运算，其速度就b传统的电脑运算快上几百倍，甚至更高。因为，就传统电脑来说，增加一位数，就需要约两倍的因数分解运算时间，但对量子电脑来说，只需增加一固定时间，而非以倍数计。
量子资讯
资讯，本来就是离散的东西了。但是这与「量子资讯」还是不太一样。在一般的电脑里，我们用电位的高低代表「零」与「壹」，进而组成各种资讯。在量子电脑里，我们用原子的能阶来代表资讯的「零」与「壹」。用氢原子的基态表示「零」记为|0>，激发态表示「壹」记为|1>。一个位元的量子资讯，称为qubit，可以是这两个状态的线X组合；代表该位元在某一瞬间的状态。这种状态，我们称为聚相态。如此一串氢原子就可以组成各种资讯了。但是，要组成一个电脑，要能处理这些资讯，还需要一些逻辑元件来进行运算；要能读入运算单元，进行处理，再输出储存。因此，一个量子电脑必须要能读、写及运算。1944年诺贝尔物理奖得主，，最早告诉我们如何将资讯写入量子系统。以氢原子为例吧！假设，这个氢原子原本是处於基态，能量为E0，要写入一个位元为「零」的资讯不必做任何处理。要写入一个位元为「壹」的资讯，则可用适当频率之雷S将原子激发至E1的能阶。如果原子本来就在激发态，这个雷S就会使它放出光子，变成基态。
其实电子并不是说跳就跳上去的。它还是「慢慢」的跳上去的。这点，用物质的波动X质来看就清楚了。电子，就像是个在荡秋千的小孩。外面的雷S光，就像在推这个小孩的大人。如果他推的频率正确，小孩就会越荡越高。直到这个电子的能量等於这两个能阶的能量差，E1-E0，电子就跳上去了。因为，电子所在的状态，可以用基态的波函数及激发态的波函数的线X组合来表示，当电子能量越来越高，激发态所对应的振幅也就越来越大。如果这个雷S光只作用了一半的时间，电子就在一个由基态及激发态各半所组成的状态。这就是量子电脑与传统电脑不同的地方：任何时候|0>|1>同时存在，只是b例不尽相同而已。也正因为这点，量子电脑可以做到传统电脑做不到的事。
读与写是一样的原理：但是所使用的雷S光频率是足以使E1能阶的电子跳跃到一个更高，却不稳定，的能态E2。如果原子本来在E1能阶，电子会跳到E2能阶，但随即又跳回E1能阶，且放出光子。如果原子本来在E0能阶，由於能量不合电子则不会转移。如果是在上述的「中间状态」，则它被读为「零」与读为「壹」的机率各半。
量子运算
电子元件一般可分为线X，例如电阻及电容，及非线X，如二极T及电晶T，两种。线X元件直接改变输入的讯号，非线X元件却会使多个讯号交互作用。例如扩大机之所以能调整声音的音调，高低音，完全是由非线X元件，电晶T，所造成。音调的改变，是由输入的音乐讯号及旋纽上的控制讯号综合而来的。
电脑中，逻辑运算是由、几个基本动作所组成。除後二者为线X元件外，均为非线X元件。
其实，全功能的量子元件，早在50年代末期，用粒子自旋制造的二位元量子逻辑元件，就已经存在了。但是，因为他们当时并不是想制造量子逻辑元件，所以他们称之为双共振。他们用的是氢原子的电子自旋及其质子自旋；只有当电子自旋为「壹」时才将质子自旋翻转；这就是。他们已可做到。
後来，，，及也证明，如果能将电子及质子之自旋只翻转一半就可做到AND。其它可以作为量子电脑元件的东西，例如：盐的晶T；有两种离子各带一个自旋。聚合链的电子态、马荷-然德g涉仪也都可以。这些逻辑元件只要连起来就可做成量子电脑了！但是怎麽连呢？在传统电脑里是用金属线。它传递的其实是电压讯号。但是要连接这些量子电脑的双共振闸可就难了；总不能把原子拆开来，取出自旋，再原封不动的装回去吧？不过，研究人员也已经想出好方法了：例如，光纤或空气中的光子，都可以作为传递自旋资讯的媒介。加州理工学院的有更好的方法：设法在一个小共振腔内，关一个原子及一堆光子；如此，可以增强微弱的光子与空腔间之交互作用，使得输入输出管道间的传输更有效。这样做成的逻辑元件，当一个光子来读取资讯时，另一个光子可以翻转一半。这样做成的电脑不但快，而且不容易受外界的g扰而出错。不过，它还是有一些早就预见的问题：尤其是，所有元件间的光程，必须JiNg确到几分之一个所使用的光b0b0长。
茵斯不鲁克大学的,ner,及等人，也想出了，用阱中原子的日曼基态能阶来做量子运算。如此，可将外界的g扰减低到只有在运算时才会发生。要处理这个资讯前，必须先将之传到一个暂存器去。美国国家标准局的就试制过一个这样的电脑。但是，现在能处理的资讯，大概都是几十到几百个位元而已。
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