量子計算機注將給計算行業帶來革命性變化，其程度不亞於上世紀五十年代電晶體的引入帶來的變革。這是由於量子計算機採用量子比特代替傳統比特進行根本上的計算方法革新。
像手機或者筆記本這樣的傳統的計算機，是基於馮諾伊曼架構的，其基本的信息單元是比特，僅具有0和1兩個狀態。然而，一個量子比特不僅具有0、1兩個狀態，還可以同時處於0、1狀態。
這就類似說，一個開關同時處於開和關的狀態，這雖然在日常生活中是毫無意義的，但量子世界就是這麼顛覆我們的認識。這種顛覆就是由於量子態的疊加特性，也是量子系統的核心特性之一。如果我們可以利用好這一特性，那麼我們就可以實驗信息的並行處理。兩個量子比特就可以實現對四個數值的操作，三個就可以對八個數值操作，可操作數與量子比特數目呈2的級數增長，而且，他們可以並行的處理這些信息。
另一方面，對於傳統計算機來說，這些操作需要順序執行。因此，量子計算機可以比傳統的計算機快上近十億倍，量子計算機僅需要幾秒鐘，或者說，瞬間就能解決傳統計算機需要耗時幾年才能解出的問題！
但是，儘管你之前可能聽說過D-Wave，IBM或者谷歌這樣的公司和他們的量子計算機產品，但目前為止並沒有可實用的量子計算機。其原因是由於量子計算機對溫度是非常敏感的而且容易產生錯誤。在真正的量子計算機誕生之前，還有各種各樣的問題需要解決。
這些問題都關乎電子的自旋。電子同時具有電荷和自旋兩個屬性。其中，電子自旋特性決定了原子是否可以產生磁場，也是自旋這個特性可被用來作為量子比特，其中0和1分別對應自旋朝上和自旋朝下。在疊加狀態下，電子的自旋容易受到幹擾而變的混亂，物理學家稱之為退相干，這將導致量子比特信息的丟失，因此自旋相干性的保持在量子計算中非常重要。
相干時間是度量自旋相干性的一個重要參數，受材料晶格震動和附近磁場的影響，相干時間將變短。
一般來說，我們需要電子的自旋相干時間至少保持100ns以實現量子計算。實現長相干時間的一個有效的辦法是降低原子溫度。你可以看到將量子計算機冷卻到絕對零度（-273攝氏度）的很多嘗試。
比如，D-Wave公司將其量子計算機冷卻到20mK（-272.98攝氏度）這種僅高於絕對零度一點的溫度。然而，為實現這一目標，D-Wave需要建立一個龐大的冷卻系統，足夠裝的下整個量子計算機，如下圖所示。
然而，針對量子比特製冷的問題，Aalto大學的Mikko Mttnen和他的同事設計了一種新的解決辦法——一種新型的量子冰箱。這種冰箱裡用了量子隧穿效應，在這種效應裡，具有波粒二象性的電子可以穿「牆」而過。
具體來說，當電子具有足夠的能量，它可以在某種條件下瞬間穿過障礙。在這個具體應用中，「牆」是一個兩納米厚的絕緣體，Mttnen和他的博士後Kuan Yen Tan先是賦予電子的不足以穿牆的能量。之後，為了獲得穿牆的能量，電子需要從附近的量子比特——一個超導振蕩器那裡吸收能量，由此完成製冷。
「我已經在這個小東西上花了五年的時間，現在它終於成了！」 Tan高興的說。
通過調節外加電場，還可以開關量子冰箱或增強其製冷能力。「我們的冰箱使得量子系統保持有序」，Mttnen總結說。
Mttnen現在希望把他們的工作應用到真實的量子比特中。他們還希望可以降低可製冷的最低溫度。同時，他們還計劃實現更快速的開關，開關的速度是量子冰箱的另一個非常重要的性能，因為每次計算之前量子比特都需要重置，量子冰箱的開關必須跟上這一速度。