การดำเนินงานวงจรพื้นฐานในบิตควอนตัมที่ทำจากอนุภาคควอนตัมด้วยกล้องจุลทรรศน์เช่นอะตอมและโมเลกุล กลไกใหม่พื้นฐานในคอมพิวเตอร์ควอนตัมคือการใช้ประโยชน์จากความยุ่งเหยิงควอนตัมซึ่งสามารถผูกสองร่วมกันเพื่อให้รัฐของพวกเขาไม่สามารถอธิบายได้โดยฟิสิกส์คลาสสิก ความจุของคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะเพิ่มขึ้นเป็นทวีคูณตามจำนวน

การใช้ควอนตัมพัวพันอย่างมีประสิทธิภาพช่วยเพิ่มขีดความสามารถของคอมพิวเตอร์ควอนตัมอย่างมากเพื่อให้สามารถจัดการกับปัญหาที่ท้าทายในด้านต่าง ๆ รวมถึงวิทยาการเข้ารหัสลับเนื้อหาและวิทยาศาสตร์การแพทย์ท่ามกลางระบบทางกายภาพที่แตกต่างกันซึ่งสามารถใช้ในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมไอออนที่ติดอยู่ได้นำสนามมาหลายปี อุปสรรคหลักต่อคอมพิวเตอร์ควอนตัมไอออนขนาดใหญ่ที่ดักจับไว้คือการชะลอการทำงานของคอมพิวเตอร์เนื่องจากระบบขยายขนาดขึ้น งานวิจัยใหม่นี้อาจพบคำตอบสำหรับปัญหานี้