El funcionamiento de un ordenador cuántico es similar al de cualquier ordenador actual: se recibe información codificada en bits y se realizan operaciones sobre ellos siguiendo un algoritmo para resolver un problema.
La gran diferencia radica en que los bits son cuánticos y pueden estar en estados superpuestos, predichos por la física cuántica y demostrados en los laboratorios.
Debido a esta serie de características se han creado ordenadores que pueden superar la velocidad de la luz.