با کوچکتر شدن روزافزون اجزا کامپیوتر، به زودی زمانی فرا خواهد رسید که فاصله بین دو تا از سلولهای حافظه اینقدر کوچک خواهد شد که برای توصیف رفتار این دو سلول حافظه ناچار خواهیم بود، از قوانین مکانیک کوانتومی استفاده کنیم. این بدان معناست که باید، ثبت اطلاعات، خواندن اطلاعات ، محاسبات منطقی و الگوریتم ها را با نحوه رفتار مکانیک کوانتومی سازگار کنیم.در حد کلاسیک عنصر اصلی حافظه یعنی بیت می تواند در یکی از دو حالت صفر و یک باشد. ولی واحد اطلاع کوانتومی که به آن اصطلاحا کیوبیت می گویند، یک سیستم میکروسکوپی نظیر اسپین یک هسته اتمی، یا قطبش یک فوتون است و در نتیجه، با یک بردار در یک فضای هیلبرت دو بعدی با پایه های 0 و 1 توصیف می شود. بنابراین ، یک کیوبیت می تواند در ترکیبی خطی از حالتهای 0 و 1 نیز قرار گیرد.