Хотя идея компьютера на принципах квантовой механики отнюдь не нова, но дальше теоретических работ дело пока не продвинулось. Квантовый компьютер, о необходимости которого так долго говорили физики, предполагает, что для представления двоичного разряда используется квантовый бит, называемый кубитом. Существуют изящные физические теории, обосновывающие то, как можно реализовать вычисление с использованием “регистров”, состоящих из кубитов. Эти теории весьма интересны и привлекательны, и прежде всего тем, что квантовый компьютер должен обладать невероятно высоким быстродействием не только в силу скорости процессов на этом физическом уровне, но и благодаря прекрасной способности к распараллеливанию вычислений. Слабым местом во всех теоретических подходах были и остаются практическая реализация и, особенно, управление. Предполагалось использовать некоторую естественную физическую среду охлажденных лазером ионов или ядерные спины.
Японцы пошли другим путем, гораздо более близким к современным полупроводниковым технологиям. Они создали сверхпроводящее устройство (single Cooper-pair box) размером около одного микрометра, способное находиться в двух состояниях, различающихся одной куперовской парой (куперовская пара — квазичастица, образуемая двумя электронами в кристаллической решетке при низких температурах). Эту систему можно переводить из одного состояния в другое, а также определять, в каком состоянии она находится. Характерное время переключения составляет несколько наносекунд, и ученые надеются, что устройство будет сохранять информацию в течение микросекунд. Понятно, что это и есть прототип двоичного элемента, а дальше все ясно.
Специалисты NEC и JST, иллюстрируя вычислительные возможности квантового компьютера, говорят, что на вычисление, которое займет у него несколько минут, современный суперкомпьютер затратит триллионы лет.
