Riječ je o kvantnim kompjutorima čiji se rad temelji na učincima kvantne mehanike koja nadzire ponašanje vrlo malih objekata, a čime se postiže snaga obrade nezamislivo veća od današnjih. Ideja koja stoji iza kvantne obrade informacija jest dekodiranje informacija, ne unutar elektroničkih ili magnetskih jedinica današnjih strojeva, već jedinica koje opstaju u kvantno-mehaničkim stanjima.
Prednost je u tome što skupine "kvantnih objekata" mogu postojati u mnogo više stanja nego u njihovom "klasičnom" analognom. Klasično stanje može biti jedino prekidač za dva moguća stanja - on i off. Nasuprot, kvantno stanje može biti i oboje (on-off) istovremeno, može se nalaziti u takozvanom "superpoložaju". Dakle, po teoriji, velika količina takvih kvantnih prekidača posjeduje mogućnost za mnogo više stanja od iste količine klasičnih prekidača, te stoga može obraditi i pohraniti mnogo više informacija.
Međutim, postoje neke velike zapreke pred stvarnom izvedbom kvantnih kompjutora. Na prvome mjestu, održavanje mnogih kvantnih bitova (qubita) u superpoložajima u isto vrijeme je vrlo osjetljiv posao, i nitko u tome nije uspio s više od tri-četiri qubita.
Druga poteškoća je kvantni kaos, pretpostavljaju Bertrand Georgeot i Dima Shepelyansky sa sveučilišta Paul Sabatier u Tolouseu, Francuska. Do poremećaja može doći pri nadolaženju izbora. Moguća su tolika međudjelovanja između elemenata skupa, da se gubi mogućnost odabira jednog i ostajanja pri njemu. Namjesto odabira, sustav zapada u nekontrolirani nered.
Kvantni kaos podrazumijeva da niti jedna informacija ne bi mogla dospjeti tamo gdje je potrebna, i ništa ne bi bilo obavljeno. Ako će kvantni kompjutori padati u kvantni kaos, tada su nekorisni.
Međutim, hoće li se to uistinu dogoditi? Georgeot i Shepelyansky pretpostavljaju mogućnost. Simulirali su kvantni kompjutor na klasičnom kompjutoru i promatrali informacije kako se tope u nešto što nalikuje nasumičnoj statici. To se događa jedino kada je međudjelovanje qubita snažnije od praga odabira. Kada bi znanstvenici identificirali taj prag, mogli bi uputiti graditelje kvantnih kompjutora kako da izbjegnu zapadanje u kaos.
