ההבדל העיקרי בין מחשבים קוונטיים למחשבים המסורתיים שכולנו משתמשים בהם כעת הוא איך הם עובדים עם נתונים. המכשירים שאנו רגילים אליהם, מסמארטפונים ומחשבים ניידים ועד מחשב העל השחמט, מאחסנים הכל בסיביות – זה השם שניתן ליחידת המידע הקטנה ביותר שיכולה לקבל רק שני ערכים: אפס או אחד.
אפשר להשוות קצת לנורה שהיא דולקת (אחת) או כבויה (אפס). קובץ בדיסק נראה למחשב כמו סט של נורות, חלקן דולקות ואחרות לא. אם לוקחים הרבה מהנורות האלה, אז על ידי הפעלת חלק וכיבוי אחרות, אפשר להרכיב אפילו את המשפט "אלברט היה כאן", או את תמונתה של מונה ליזה.
מחשב קוונטי, בניגוד לאחיו הגדול, מאחסן ומעבדים נתונים באמצעות סיביות קוונטיות – קיו-ביטים . האחרון יכול לא רק "להדליק" ו"לכבות", אלא גם להיות במצב מעבר או אפילו להיות מופעל וכבוי בו זמנית. אם נמשיך עם אנלוגיה של נורות: קיו-ביט הוא כמו מנורה שמכבים, אבל היא עדיין ממשיכה להבהב.
מכיוון שהאורות במחשב קוונטי דולקים וכבויים בו זמנית, הדבר חוסך זמן רב. לכן, הוא פותר בעיות מורכבות הרבה יותר מהר אפילו ממחשב על חזק מאוד. לדוגמה, גוגל טוענת שמכונת הקוונטים שלה, תוך קצת יותר משלוש דקות, ביצעה חישובים שמחשב-על קונבנציונלי, בתיאוריה, ייאבק איתם במשך 10,000 שנים!
אז, מחשבים קוונטיים פותרים בעיות מורכבות מהר מאוד. אבל למה שהם פשוט לא יחליפו את המערכות הקלאסיות האיטיות? העובדה היא שהטכנולוגיה הזו עדיין צעירה, ומצב "הנורה המהבהבת" מאוד לא יציב וככל שיש יותר קיו-ביטים במערכת, כך קשה יותר לתחזק אותה. הזמינות של חישובים מורכבים תלויה, בין היתר, במספר הקיו-ביטים: בעזרת שתי נורות, אפילו מגניבות מאוד, אי אפשר לצייר את תמונתה של מונה ליזה.
רבים רואים במחשוב קוונטי כפתרון מבטיח. החברה הראשונה שמכרה מחשבים קוונטיים לעסקים הופיעה עוד ב-1999. כעת ארגונים גדולים משקיעים בתחום זה, כמו גוגל ו IBM-האמריקאית (זו האחרונה כבר מציעה ללקוחות גישה למחשב הקוונטי שלה דרך הענן), טושיבה היפנית ועלי-באבא ובאידו הסינית.
לא כולם מסכימים עם האמירה של גוגל על 10,000 שנה. יבמ, למשל, בטוחה שמחשב -על יצליח לפתור את אותה בעיה, אמנם לא תוך שלוש דקות, אלא תוך קצת יותר מיומיים. למרות שזה, באופן כללי, גם הבדל בולט.