얽힘(entanglement)이나 중첩(superposition) 같은 양자역학적인 현상을 이용하여 자료를 처리하는 컴퓨터다. 1982년 미국의 이론 물리학자 리처드 파인만이 이 개념을 처음 제시 했고 1985년에는 영국 옥스퍼드 대학의 데이비드 도이치가 구체적인 양자컴퓨터의 개념을 정리했다 이 컴퓨터의 특성은 정보를 큐비트(양자비트) 단위로 읽는다는 점이다. 기존 컴퓨터는 비트단위로 정보를 읽는다. 1비트라면 0과 1 중 하나를 선택해야 한다. 8비트는 0과 1의 256개 조합이 가능하지만 실제 그중 하나의 값만 선택하며 이를 처리하게 된다. 하지만 큐비트는 0과 1의 값을 동시에 가질 수 있다. 2큐비트는 4개의 조합된 정보를 동시에 선택한다. 이런 과정을 통해 슈퍼컴퓨터로 100만년 이상 걸리는 암호화 프로그램을 불과 한 시간 이내에 처리할 수 있다. 또한 현재 컴퓨터 정보망에 있는 모든 암호를 풀어낼 수 있다. 양자컴퓨터는 무엇보다 판단 능력이 탁월할 것으로 기대하고 있다. 지난 2011년 캐나다의 벤처기업 디웨이브(D-Wave)가 양자컴퓨터를 개발했다고 발표했으나 일부 과학자들은 디웨이브사의 컴퓨터가 기존 슈퍼컴퓨터에 비해 처리속도가 3600배 정도밖에 되지 않으며 판단 능력도 떨어진다며 이를 양자컴퓨터로 정의할 수 있는지에 대한 의문을 제기하기도 한다. 그러나 이미 아마존이나 골드만삭스, 캐나다 정부 등이 디웨이브 지원에 엄청난 돈을 투자하고 있다. 이 기업이 만든 1000만달러짜리 양자컴퓨터는 구글과 미 항공우주국(NASA), 록히드마틴과 미 정보기관 등에서 쓰고 있다고 한다. 구글은 외계인을 연구하고 인공지능 수준의 검색 엔진을 개발하기 위해 아예 NASA 에임즈 연구센터에 이 컴퓨터를 이용한 연구소를 차리기도 했다.