Vanlige datamaskiner lagrer informasjon som bits som kan ha to tilstander, null eller én. Kvantedatamaskiner, derimot, bruker qubits (quantum bits) som kan være en kombinasjon av nuller og enere. Denne merkelige atferden i kvantemekanikkens verden gjør at slike datamaskiner kan gjøre ting som er umulige for ordinære datamaskiner, for eksempel å svare på 100 boolske spørsmål (sann eller usann) på én gang.
Kvantedatamaskiner kan derfor løse oppgaver som er umulige for dagens datamaskinarkitektur, i hvert fall hvis maskinenes størrelse er innen rimelighetens grenser. For eksempel vil en passelig stor kvantedatamaskin kunne knekke alle de vanlige krypteringsmetodene som finnes i dag.
Problemet med kvantedatamaskiner, er at det ikke er mulig å lage perfekte kopier av informasjon som er lagret i dem. Informasjonen qubit-ene representerer blir ødelagt hvis man forsøker å måle dem.
Ifølge tidsskriftet New Scientist har to forskjellige forskningsorganisasjoner nå tatt store skritt på veien videre. Ved University of Oxford har man kalkulert hvor ufullkomne qubits er.
- Hvis en "kloner" tar én qubit og lager to, er nøyaktigheten i beste fall 5/6, sier Artur Ekert, fysiker ved University of Oxford, til New Scientist. Dette betyr at det er 1/6 sjanse for at kloneren introduserer en feil.
Dette kan imidlertid være tilstrekkelig.
For ved Los Alamos National Laboratory i New Mexico, USA, har en annen forskningsgruppe beskrevet en primitiv kvantedatamaskin som bevarer informasjon selv når qubits er tilbøyelig til å feile. I gruppens teoretiske datamaskin lagrer tre og tre atomiske qubits den samme informasjonen. Selv om én av de tre qubit-ene er blitt endret, vil flertallet av de tre qubit-ene kunne gjenskape den originale informasjonen.
