Основное отличие квантового компьютера от обычного заключается в том, что вместо привычных битов у квантовых компьютеров — кубиты. Физически это не транзисторы, а квантовые частицы — обычно фотоны или протоны.
В отличие от бита, кубиты могут не только равняться 0 или 1, но и принимать любые значения между ними. Благодаря этому квантовый процессор может выполнять несоизмеримо больше операций за один такт.
Кроме того, квантовые компьютеры используют явление квантовой запутанности: несколько частиц могут быть связаны даже на большом расстоянии друг от друга, при этом изменение одной частицы повлечёт изменение состояния других частиц мгновенно, вне зависимости от расстояния между ними.
В октябре 2024 года в России впервые создан 50-кубитный квантовый компьютер. Разработка велась в рамках «дорожной карты» развития высокотехнологичной области «Квантовые вычисления», координатором которой выступает госкорпорация «Росатом».
Работа проведена научной группой Российского квантового центра (РКЦ) и Физического института им. П. Н. Лебедева РАН (ФИАН). На данный момент универсальный квантовый вычислитель на ионной платформе с 50 кубитами является самым мощным квантовым компьютером в России. Доступ к нему осуществляется через облачную платформу, с помощью которой могут быть запущены базовые квантовые алгоритмы.