Macchina ancora ideale, ma in fase di progettazione, capace di sfruttare la simultaneità di stati quantistici derivante dal principio di sovrapposizione per effettuare operazioni informatiche in modo intrinsecamente parallelo, un cambio radicale nella concezione dei calcolatori, anche dei più potenti computer paralleli.
Nel computer tradizionale gli elementi essenziali di informazione (bit) sono realizzati tramite stati di tensione elettrica nei conduttori che emergono dai chip (ad esempio, lo stato 0 potrebbe corrispondere a 0 Volt, lo stato 1 a 5 Volt). Manipolando i vari 0 e 1 con i circuiti logici, si realizzano le operazioni fondamentali dell'algebra di Boole che consentono di realizzare a loro volta le operazioni fondamentali del computer (dalle operazioni aritmetiche alle istruzioni che partono dal processore verso i vari componenti di memoria) che solo sui nostri monitor o sui nostri dischi si manifestano come numeri, files, comandi, ecc.
Nel computer quantistico i bit sarebbero associati a dei sistemi quantistici che possono stare contemporaneamente in due o più stati (qubit), come spin, stati di polarizzazione, ecc.
Con un simile, intrinseco, parallelismo l'ordine di grandezza dei tempi di calcolo per algoritmi complessi (come la scomposizione dei grandi numeri in fattori primi, legato alle complesse problematiche sulla crittografia e la sicurezza) si abbasserebbero dai miliardi di anni, tipici dei computer o supercomputer tradizionali a pochi minuti!
