要理解量子計算機，首先要理解微觀量子世界的一些基本物理規則：微觀粒子在被測量之前處於一種疊加狀態，可以同時處於兩種狀態的疊加。在宏觀世界中，物體的狀態只可能有一種，如陀螺只能是順時針或是逆時針旋轉中的一種，不可能同時處於既是順時針旋轉又是逆時針旋轉的狀態。但是在微觀世界中，這些疊加狀態是客觀存在並被大量實驗證明是正確的。
假想一個放置在磁場中的電子，它像陀螺一樣旋轉，於是它的旋轉軸可以不是向上指就是向下指。常識告訴我們：電子的旋轉可能向上也可能向下，但不可能同時都進行。但在量子的奇異世界中，電子被描述為兩種狀態的總和，一個向上轉的原子和一個向下轉的原子的總和。在量子的奇妙世界中，每一種物體都被使用所有不可思議狀態的總和來描述。
例如：在計算機系統中，要同時表示0和1兩種狀態，我們需要用兩組資料，分別是0和1來同時表示這種狀態，但是如果用量子狀態來表示，我們只需要用1位疊加的量子態，即1bit來同時表示0和1兩種狀態。進一步的，在計算機系統中，要同時表示8種不同的狀態，我們會用到000、001、010、011、100、101、110、111等8組資料，如果用量子狀態同時表示上述8種狀態，我們只需要3bit疊加量子態表示即可。更進一步的，在現有計算機系統中，我們要計算以下4組二機制乘法0*0、0*1、1*0、1*1，需要按時間順序分四步依次處理上述4組乘法運算，然而在量子計算機系統中，由於每個量子位可以同時表示0和1，因此，只需要一步即可同時處理上述4組二進位制乘法。這提供一種非常可怕的並行處理的能力，這意味著量子計算機如果有500個量子位元，則量子計算的每一步會對2^500種可能性同時做出了操作。2^500是一個可怕的數，它比地球上已知的原子數還要多（這是真正的並行處理，當今的經典計算機，所謂的並行處理器仍然是一次只做一件事情）。
要理解量子計算機，首先要理解微觀量子世界的一些基本物理規則：微觀粒子在被測量之前處於一種疊加狀態，可以同時處於兩種狀態的疊加。在宏觀世界中，物體的狀態只可能有一種，如陀螺只能是順時針或是逆時針旋轉中的一種，不可能同時處於既是順時針旋轉又是逆時針旋轉的狀態。但是在微觀世界中，這些疊加狀態是客觀存在並被大量實驗證明是正確的。
假想一個放置在磁場中的電子，它像陀螺一樣旋轉，於是它的旋轉軸可以不是向上指就是向下指。常識告訴我們：電子的旋轉可能向上也可能向下，但不可能同時都進行。但在量子的奇異世界中，電子被描述為兩種狀態的總和，一個向上轉的原子和一個向下轉的原子的總和。在量子的奇妙世界中，每一種物體都被使用所有不可思議狀態的總和來描述。
例如：在計算機系統中，要同時表示0和1兩種狀態，我們需要用兩組資料，分別是0和1來同時表示這種狀態，但是如果用量子狀態來表示，我們只需要用1位疊加的量子態，即1bit來同時表示0和1兩種狀態。進一步的，在計算機系統中，要同時表示8種不同的狀態，我們會用到000、001、010、011、100、101、110、111等8組資料，如果用量子狀態同時表示上述8種狀態，我們只需要3bit疊加量子態表示即可。更進一步的，在現有計算機系統中，我們要計算以下4組二機制乘法0*0、0*1、1*0、1*1，需要按時間順序分四步依次處理上述4組乘法運算，然而在量子計算機系統中，由於每個量子位可以同時表示0和1，因此，只需要一步即可同時處理上述4組二進位制乘法。這提供一種非常可怕的並行處理的能力，這意味著量子計算機如果有500個量子位元，則量子計算的每一步會對2^500種可能性同時做出了操作。2^500是一個可怕的數，它比地球上已知的原子數還要多（這是真正的並行處理，當今的經典計算機，所謂的並行處理器仍然是一次只做一件事情）。