量子コンピュータは、電子や光子などの量子の持つ性質を利用して情報処理を行うコンピュータ。従来の「古典コンピュータ」の最小単位である「古典ビット」が0か1だけのデータを格納した二進法であるのに対し、「量子ビット」は0と1の重ね合わせもあるため、複数の計算を並列化でき、計算速度が格段に向上する。 量子ビットのハードの実装形態として、超伝導、光、イオントラップ、半導体（シリコン）、ダイヤモンドスピンなどの方式が開発されているが、いずれも商用化に至っていない。量子ビットのビット数を増やすことや、量子ビットが外部環境からの影響を受けやすく不安定であること、それに伴いエラーが出やすいためエラー訂正の手法を確立する必要があることなど、さまざまな課題が残っている。 なお、広義の量子コンピュータには、汎用コンピュータとしてではなく、組み合わせ最適化問題の解決のみに特化した「アニーリング方式」も含まれる。こちらはカナダのD-Wave Systems社によって商用化されており、ビジネス活用も始まっている。