量⼦计算是基于量⼦⼒学的全新计算模式，具有原理上远超经典计算的强⼤并⾏计算能⼒，为⼈⼯智能、密码分析、⽓象预报、资源勘探、药物设计等所需的⼤规模计算难题提供了解决⽅案，并可揭示量⼦相变、⾼温超导、量⼦霍尔效应等复杂物理机制。与传统计算机使⽤0或者1的⽐特来存储信息不同，量⼦计算以量⼦⽐特作为信息编码和存储的基本单元。
基于量⼦⼒学的叠加原理，⼀个量⼦⽐特可以同时处于0和1两种状态的相⼲叠加，即可以⽤于表示0和1两个数。推⽽⼴之，n个量⼦⽐特便可表示2n个数的叠加，使得⼀次量⼦操作原理上可以同时实现对2n个叠加的数进⾏并⾏运算，这相当于经典计算机进⾏2n次操作。因此，量⼦计算提供了⼀种从根本上实现并⾏计算的思路，具备极⼤超越经典计算机运算能⼒的潜⼒。
类似于经典计算机，量⼦计算机也可以沿⽤图灵机的框架，通过对量⼦⽐特进⾏可编程的逻辑操作，执⾏通⽤的量⼦运算，从⽽实现计算能⼒的⼤幅提升，甚⾄是指数级的加速。⼀个典型的例⼦是1994年提出的快速质因数分解量⼦算法（Shor算法）。
质因数分解的计算复杂度是⼴泛使⽤的RSA公钥密码系统安全性的基础，例如，如果⽤每秒运算万亿次的经典计算机来分解⼀个300位的⼤数，需要10万年以上；⽽如果利⽤同样运算速率、执⾏Shor算法的量⼦计算机，则只需要1秒。因此，量⼦计算机⼀旦研制成功，将对经典信息安全体系带来巨⼤冲击。