Những máy tính hiện thời xử lý thông tin dùng các bit, mỗi bit đại diện cho ký tự 0 hoặc 1. Việc xử lý thông tin lượng tử sử dụng các phiên bản của những bit, những nguyên tử đơn lẻ hoặc những hạt dưới cấp độ nguyên tử được gọi là những qubit.[1]

Trong khi đó, tạp chí Physical Review Letters gần đây giới thiệu một mạch có thể tin cậy được trên khía cạnh thực nghiệm và một cơ cấu hiệu quả thực hiện điện toán lượng tử. Khả năng nâng cao kỹ thuật này từ các thí nghiệm một hoặc hai qubit tới những hệ thống liên quan đến nhiều qubit sẽ tạo điều kiện cho việc xây dựng mô hình và chế tạo máy tính lượng tử. Nhà khoa học Franco Nori tiết lộ các qubit có thể tương đương với các ký tự 0-1 hoặc thậm chí cả hai ký tự 0 và 1 ở cùng một thời điểm. Vì vậy, khả năng tạo ra những siêu vị trí của 0 và 1 như thế sẽ cho phép các máy tính lượng tử xử lý các thông tin phức tạp một cách thật nhanh chóng, bởi vì bất kỳ qubit nào cũng có thể đảm nhận một trong hai và có thể cả hai vị trí ký tự nói trên.[1]

Tuy nhiên, để thực hiện kỹ thuật xử lý thông tin lượng tử, cần phải chuẩn bị, tạo và tính toán được tình trạng lượng tử của một hệ thống. Ông Nori nói những bước đầu tiên trong kỹ thuật này hầu hết tập trung vào nghiên cứu các qubit đơn lẻ. Nhưng xây dựng một máy tính lượng tử lớn có nghĩa là phải tăng cường nhiều qubit và kiểm soát mối liên hệ cũng như sự kết nối giữa chúng. Đây là hai vấn đề cơ bản nhất cần phải được đáp ứng để triển khai điện toán lượng tử trên thực tế và ông tin rằng phát minh của nhóm mình có thể giải quyết hữu hiệu hai yêu cầu cốt lõi trên. Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu của ông cũng đề ra rất nhiều thao tác nhằm giúp cho điện toán lượng tử gặt hái được thành công.[1]

Ông Franco Nori còn cho biết nhóm đã nêu lên phương pháp giải quyết một vấn đề trọng tâm khác của điện toán lượng tử, đó là cách thức lựa chọn hai qubit trong rất nhiều qubit và làm cho chúng hỗ tương với nhau dù chúng có thể không phải là hai qubit gần nhau nhất; đồng thời họ cũng vạch ra cách thức thực hiện các thao tác điện toán lượng tử hiệu quả với hai qubit được lựa chọn này. Một số nhà khoa học cho rằng cần phải kiểm nghiệm nghiêm túc kỹ thuật điện toán mới này; bên cạnh đó việc chế tạo máy tính lượng tử mới, nếu có thể, để ứng dụng thực tiễn đòi hỏi thời gian dài, nhưng họ cũng thừa nhận phát minh này tỏ ra đầy hứa hẹn cho ngành công nghệ thông tin trong tương lai.[1]

Ông Mosca cũng cho rằng các chuyên gia bảo mật lúc này cần bắt đầu nghiên cứu cho mã hoá lượng tử.[6]

Còn theo Jeremy Hilton, phó chủ tịch nhà sản xuất phần cứng lượng tử D-Wave Systems, một máy tính lượng tử phổ thông có thể còn nhiều thập kỷ nữa mới xuất hiện, cho dù công ty ông đã bán ra một máy tính với các thành phần lượng tử. Hệ thống D-Wave 2 của công ty ông có 512 qubit, và dự kiến phiên bản 1k qubit sẽ xuất hiện đầu năm nay.[6]

NASA, Lockheed Martin và Google cũng đang thử nghiệm hệ thống lượng tử của riêng họ.[6]