Komputasi kuantum adalah cabang ilmu komputer yang mengeksplorasi penggunaan fenomena kuantum untuk mempercepat pemrosesan informasi. Fenomena kuantum adalah sifat unik dari materi pada skala yang sangat kecil, seperti partikel subatomi. Misalnya, pada skala kuantum, sebuah partikel dapat berada di dua tempat sekaligus (fenomena yang dikenal sebagai superposisi) atau terhubung dengan partikel lainnya meskipun mereka berada jauh satu sama lain (fenomena yang dikenal sebagai korelasi kuantum).
Komputasi kuantum mencoba menggunakan fenomena-fenomena ini untuk membuat komputer yang lebih cepat dan lebih efisien daripada komputer konvensional. Pada dasarnya, komputasi kuantum menggunakan bit kuantum (qubit) sebagai unit dasar informasi, yang dapat berada dalam superposisi dari "0" dan "1" sekaligus. Ini berbeda dengan bit konvensional (bit klasik) pada komputer, yang hanya dapat berada dalam salah satu dari kedua keadaan tersebut.
Karena qubit dapat berada dalam superposisi dari "0" dan "1" sekaligus, komputer kuantum dapat melakukan lebih dari satu operasi sekaligus, yang dikenal sebagai paralelisme kuantum. Ini merupakan keuntungan utama dari komputasi kuantum, karena memungkinkan komputer kuantum untuk menyelesaikan beberapa tugas secara bersamaan dengan cepat dan efisien.
Namun, ada beberapa kendala yang harus dihadapi dalam pengembangan komputasi kuantum. Pertama, qubit sangat rentan terhadap gangguan lingkungan, yang dapat menyebabkan superposisi hilang dan menyebabkan kesalahan dalam pemrosesan informasi. Kedua, masih belum ada cara yang efektif untuk mengukur qubit dengan tepat, yang membuat sulit untuk memverifikasi hasil dari komputasi kuantum.