El mundo cuántico
Los ordenadores actuales realizan cálculos y procesar la información utilizando el estándar (o como físico diría, "clásica") modelo de computación, que data de Turing y von Neumann. En este modelo, toda la información se puede reducir a los bits, que puede tomar los valores de 0 o 1 - y todo el proceso se puede realizar a través de puertas lógicas simples (AND, OR, NOT, NAND) que actúa sobre uno o dos bits a la hora. En cualquier momento de su cálculo, el estado de un ordenador clásico es totalmente determinado por los estados de todos sus bits, por lo que un equipo con
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 bits pueden existir en una de
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norte
 estados posibles, que van desde
00 ... 0
  a
11
...
1
.

El poder de la computadora cuántica, por su parte, se encuentra en su repertorio mucho más rico de los estados. Un ordenador cuántico también tiene los bits, al igual que cualquier ordenador. Pero en lugar de 0 y 1, los bits cuánticos o qubits, puede representar un 0, 1, o ambas cosas a la vez, una propiedad conocida como superposición. Esto por sí mismo no es de mucha ayuda, ya que un equipo cuyos bits puede ser intermedio entre 0 y 1 es sólo un ordenador analógico, apenas algo más poderoso que una computadora digital común. Un ordenador cuántico se aprovecha de un tipo especial de superposición que permite exponencialmente muchos estados lógicos a la vez, todos los estados de
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00 ... 0
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 a
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...
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. Esta es una poderosa hazaña, y ninguna computadora clásica puede lograrlo. La gran mayoría de estas superposiciones cuánticas, y los más útiles para la computación cuántica, se enredan-que son estados de todo el equipo que no corresponde a ninguna asignación de estados digitales o analógicos de los qubits individuales. Aunque no son tan potentes como exponencialmente muchos ordenadores clásicos, un ordenador cuántico es significativamente más poderoso que cualquier ordenador clásico - ya sea determinista, probabilístico, o análogo. Para algunos problemas famosos (como factorizar números grandes), un ordenador cuántico es claramente el ganador en un ordenador clásico. Un ordenador cuántico de trabajo podría factorizar números en un día que llevarían a millones de ordenadores clásicos de años.
Uno podría pensar que la dificultad en la comprensión de la computación cuántica o la física cuántica radica en "matemáticas duro" ... pero, de hecho, matemáticamente, conceptos cuánticos son sólo un poco más complejo que el álgebra de la escuela secundaria. La física cuántica es difícil porque, como la teoría de la relatividad de Einstein, se requiere la internalización de las ideas que son simples pero muy contrario a la intuición. Con la relatividad, la extraña idea es que el tiempo y el espacio están interconectados, cuando el sentido común nos dice que ellos deben actuar con independencia. Si intenta explicar la relatividad a otra, comenzando con el tiempo y el espacio, es posible que será recibido por miradas en blanco. Una mejor manera de empezar es como lo hizo Einstein, que explica que la relatividad se desprende de un principio físico simple: la velocidad de la luz es la misma para todos los observadores en movimiento uniforme. Esta idea de una modesta y luego se vuelve extremadamente profunda y conduce, por lógica inexorable, al espacio-tiempo de Einstein.

Con la física cuántica, las ideas contrarias a la intuición se debe aceptar son: 1) un sistema físico en un estado perfectamente definido todavía puede comportarse de forma aleatoria, y 2) dos sistemas que son demasiado lejos para influir en los demás, sin embargo, puede comportarse de manera que, aunque al azar de forma individual , de alguna manera están fuertemente correlacionados. Por desgracia, a diferencia de la relatividad, no hay ningún principio físico simple única de la que estas conclusiones se derivan. Lo mejor que podemos hacer es destilar la mecánica cuántica a un resumen de resonancia leyes matemáticas, de la que todo el comportamiento observado de las partículas cuánticas (y los qubits en un ordenador cuántico) se puede deducir y predijo pocos. Y, al igual que con la relatividad, debemos guardarnos de intentar describir conceptos cuánticos en términos clásicos.