La computación cuántica o informática cuántica es un paradigma de computación distinto al de la informática clásica. Se basa en el uso de cúbits (qubits en inglés), una especial combinación de unos y ceros. Los bits de la computación clásica pueden estar en 1 o en 0, pero solo un estado a la vez, en tanto que el cúbit (quantum bit) puede tener los dos estados simultáneamente. Esto da lugar a nuevas puertas lógicas que hacen posibles nuevos algoritmos.

Una misma tarea puede tener diferente complejidad en computación clásica comparada con la que tiene en computación cuántica, lo que ha dado lugar a una gran expectación, ya que algunos problemas intratables pasan a ser tratables.

A medida que evoluciona la tecnología y se reduce el tamaño de los transistores para producir microchips cada vez más pequeños, esto se traduce en mayor velocidad de proceso. Sin embargo, no se pueden hacer los chips infinitamente pequeños, ya que hay un límite tras el cual dejan de funcionar correctamente. Cuando se llega a la escala de nanómetros, los electrones se escapan de los canales por donde deben circular; a esto se le denomina: efecto túnel.

En el modelo de cómputo tradicional el bit es la unidad mínima de información, el cual corresponde a un sistema binario, sólo puede tomar dos valores, representados por 0 y 1. Es posible usar y combinar más bits para representar mayor cantidad de información.

Por el otro lado, en un sistema de cómputo cuántico la unidad mínima de información es el cúbit, el cual posee el principio de superposición cuántica, que permite al cúbit tomar diversos valores a la vez, puede ser 0 y 1, o bien es incluso posible que no sólo ocurra una superposición de ambos valores, sino que ocurra una superposición simultánea de todos los cúbits que se estén combinando, un conjunto de dos cúbits puede representar una superposición de valores: 00, 01, 10 y 11 a la vez. El incremento de la capacidad de superposición, equivale a una mayor capacidad de representación de información.