最近谷歌推出了有72量子比特的新型量子處理器，又掀起了一波量子計算機的熱潮，那麼量子計算機相對傳統計算機到底有什麼優勢，讓各個大公司包括谷歌、微軟、IBM、英特爾、阿里巴巴等都都爭先恐後的投入量子計算機的研究中，答案就是量子計算機比傳統計算機快多了，並不是說目前量子計算機就已經比傳統計算機快了，而是量子計算機有遠超傳統計算機的潛力，那麼為什麼量子計算機會有這麼大的潛力呢？
IBM量子計算機核心結構在傳統計算機中一個經典比特可以是0或者1，假設輸入寄存器有3位，則可以表示2^2 = 4種狀態。 4個經典二進位比特的所有狀態：00， 01， 10， 11，而量子比特則是基於量子力學的態疊加原理對經典比特的一種擴展。 量子力學是上個世紀發展起來的描述微觀世界的一門學問。量子力學有很多違反直觀的原理， 其中態疊加原理就是其中一個極其深刻的原理，根據態疊加原理，一個量子不僅可以處於 0 或者 1 狀態，也可以處於一種疊加狀態，這種疊加狀態使得每個量子比特比經典比特表達更多的信息。
為了用許多這樣的量子比特執行計算任務，它們必須持續地處在一種相互關聯的疊加態下，即所謂的量子相干態。這些量子比特處於糾纏之中，一個比特的變化能夠影響到剩下所有的量子比特。這就暗示了基於量子比特的運算能力將遠遠超過傳統比特。傳統電子計算機的運算能力隨著比特位的增加呈線性增長，而每增加一個量子比特位，則有可能使量子計算機的運算能力加倍（呈指數增長）。這也就是為什麼 5 量子比特位和 50 量子比特位的量子計算機有天壤之別。當量子計算機計算某個任務時，它所用的速度比最好的傳統計算機快時，就達成了所謂的量子霸權，或許到量子計算機真正穩定的投入到商用之後，離計算機產生意識也不遠了吧。