Điện toán lượng tử là một trong các phương pháp xử lý thông tin tiến bộ trong tương lai.[1] Theo đó người ta sẽ sử dụng những nguyên lý của cơ học lượng tử để thực hiện các phép tính phức tạp trong một khoảng thời gian ngắn do nhiều siêu máy tính nhanh nhất trên thế giới thực hiện.[1][2][3][4][5]Thế hệ máy tính tiếp theo có thể sẽ dựa trên cơ chế lượng tử, không còn cơ chế điện tử như hiện nay nữa.[6]Điện toán lượng tử dựa trên bit lượng tử, gọi là qubit (viết tắt từ quantum bit). Theo ông Kike Mosca - phó giám đốc viện Điện toán lượng tử ở đại học Waterloo (Canada), thì bit trong điện toán hiện nay chỉ biểu hiện ở hai trạng thái là 1 hoặc 0. Nhưng với qubit, nhờ có đặc tính cơ lượng tử mà một qubit có thể có đồng thời hai trạng thái, 1 và 0, do đó một qubit có thể đại diện cho 2 bit. Điều này có nghĩa là qubit có thể tăng gấp đôi cấu hình tính toán điện tử.[6]Từ đó, mẫu trong hệ dữ liệu có thể được lấy ra nhanh hơn mà không phải so sánh mọi giá trị dữ liệu. Khi quá trình so sánh, trích xuất dữ liệu nhanh hơn thì sẽ tăng tốc được rất nhiều thành phần xử lý khác. Vấn đề còn lại là các thuật toán truyền thống về xử lý dữ liệu cần được viết lại cho phù hợp.[6]Tiếp theo, việc kết hợp qubit với cổng logic lượng tử rất có tiềm năng tạo được đột phá về khả năng xử lý tính toán cho máy tính phổ thông trong vòng 10-15 năm tới. Nhưng khả năng này lại nảy sinh một vấn đề khác là khả năng bẻ khóa các loại mã hóa cũng tiến triển theo, khiến dữ liệu giống như một cuốn sách mở.[6]