Квантовый компьютер - проект компьютера, использующего для вычислений принципы квантовой теории. Теоретически квантовые компьютеры способны решать переборные задачи (экспоненциальной сложности) за время прямопропорциональное сложности задачи. Идея квантовых вычислений выдвинута Ю.И.Маниным в 1980г.
Прежде всего, делается упор на то, что при наличии подходящих технологий квантовые компьютеры будут производить расчеты намного быстрее, чем обычные, за меньшее число операций. С другой стороны, подобное устройство можно использовать в криптографии, что дает ряд преимуществ, в частности, невозможность незаметно перехватить сообщение.
Основным элементом квантового компьютера являются квантовые биты или кубиты. Кубит - это квантовая система с двумя состояниями, но в отличие от привычного бита кроме двух определенных состояний она может находится в их суперпозиции, т.е. в ней одновременно записаны 0 и 1 с некоторыми вероятностями.
Квантовый компьютер - это система, собранная из кубитов, которая подчиняется законам квантовой механики. Показано, что из кубитов можно соcтавить и элементарные логические элементы. Основное принципиальное достоинство квантовых компьютеров - быстродействие, обусловленное параллельностью вычислений. Предполагается, что квантовые компьютеры смогут решать такие задачи, как разложение целых чисел на простые множители (квантовый алгоритм Шора), поиск в базе данных или моделирование квантовых систем (с большим количеством частиц), что весьма важно для химии, физики и молекулярной биологии.