IBM 的 Quantum System One 系列量子计算机，图片源自 IBM
量子处置器就是一个量子系统，该处置器包含一些量子位。这些量子位有两种配置，一个量子位门和两个量子位门。假定有一个具有 16 个量子位的量子处置器，量子位陈列在二维 4 X 4 阵列中。前三行（从上到下）能够由一个量子位门组成，最后一行能够有两个量子位门。
在经典计算中，将一个数字输入计算机，经过计算函数就会有一个数字输入。但在量子计算机中，处置功用十分复杂。
研讨人员在英特尔实验室调整稀释冰箱，图片源自英特尔
“假设你有 'n' 位，你就有 2 的 n 次方的数据量。这是数量呈指数级增长的形状，一次只能处置一个形状。因此，它是指数时间或空间指数，”麻省理工学院 (MIT) 教授威廉奥利弗在视频演示中解释道。“另一方面，量子计算机可以将这 2 的 n 次方个不同的组件同时放入一个叠加态。这就是我们在量子计算机中看到的指数级减速的基础。”
量子计算机还有其他优点。“为了使量子计算机的才能加倍，你只需求添加一个量子比特。它是指数级的。为了让量子计算机在摩尔定律方面跟上经典计算机，他们只需求每 24 个月添加一个量子比特，”Moor Insights & Strategy 的剖析师 Paul Smith-Goodson 说。
不过，上述状况都处于理想形状下；实践操作中，存在一些阻碍量子计算发扬其全部潜力的要素。
据 IBM 称，由于噪声，量子比特通常会在 100 微秒内失掉其特性。这就是为什么量子比特必须在极冷的环境中运转。“量子比特对它们的环境十分敏感，”美国晶圆探针公司 FormFactor 的 Leong 说。“在十分冰冷或高温的环境中使量子比特环境恬静是至关重要的。”
此外，噪声还会招致量子比特出错，正因如此，量子计算机需求纠错。
最重要的是，业界需求扩展具有数千个量子比特的量子计算机，目前的形状与这个数字相差甚远。
总而言之，量子计算需求一些打破。“关于整个范围，我们需求让量子比特比我们明天制造的更好，”英特尔的克拉克说。“对我来说，最大的应战是如何衔接它们。每个量子比特都需求本人的电线和控制箱。在 50 或 60 个量子比特形状下，有效控制较容易，但数量到达一百万个时，就不能很好地任务。”
制造高良率的量子比特也很关键，Onto Innovation 和其他公司正在围绕该技术开发计量控制系统。
“如今，我们曾经对一些晶圆或试样停止了测量，"Onto 初级副总裁 Kevin Heidrich 表示：“量子范围大少数基础技术背后的关键是应用为经典计算开发的制造技术。但是，许多人正在调整设备、设计和集成，以启用量子/量子位设备。我们的主要任务是使准确和特征化的设备可以完成各种方式的量子计算，例如光子或自旋量子位。我们的重点是提供计量处置方案，使我们的开发协作同伴可以最好地描画其早期设备的特性，包括准确的侧壁控制、材料厚度和接口质量等。”
超导量子比特停顿最大，中国迷信技术大学领跑依据《量子计算报告》（the Quantum Computing Report），如今有 98 个单位在研讨量子计算机或量子位，其中，企业正在开发的量子位类型包括离子阱（Ion trap）、中性原子（Neutral Atoms）、光子学( photonics)、硅自旋（Silicon Spin）、超导和拓扑( topological)。
值得一提的是，以上每种类型都有各自的优点和缺陷，如今比较哪种技术更好，还为时过早。
“我们真的不知道哪种技术将成为构建大规模容错机器方案的正确技术。一些公司有五年路途图，可以让他们拥有足够的量子位来做一些真正有意义的事情。” 来自剖析机构 Moor Insights & Strategy 的 Smith Goodson 说：“在安装基数上，IBM 拥有少量机器，它有超过 20 台的量子计算机，且没有人能与之匹敌。它围绕着这些量子计算机树立了一个庞大的生态系统，很多大学与公司都与其停止协作。”
到目前为止，超导量子位取得的停顿最大。在这一类别中，D-Wave 公司经过运用量子退火（quantum annealing,一种处置优化成绩的技术）取得了关注。例如，假设你遇到一个组合型成绩，量子退火系统可以从众多组合中搜索到最佳的那一个——目前这些才能曾经在某种水平上得以证明。
大部分真正在量子计算机市场上生动的，是超级计算量子比特。Google、IBM、Intel、MIT、Rigetti、USTC 和许多其他公司都在这一范围开发产品。
超导量子位围绕约瑟夫森结（ Josephson junction）构建，约瑟夫森结又被称为超导隧道结，通常是由两个超导体构成，被一个十分薄的非超导电层隔开，在操作中，电子会配对并穿过约瑟夫森结。
2014 年，IBM 展现了一个 3 比特的设备；到明天，IBM 出售的量子计算机曾经到达 65 比特。最新的量子计算报告显示，在超导范围 IBM 的全体量子比特数仍处于行业抢先位置。
而在非正式排名中，第一位由中国迷信技术大学保持，有 66 个量子比特；IBM 紧随其后，拥有 65 个量子位，其次是谷歌，拥有 53 个量子位，英特尔（49）和 Rigetti（32）。
(责任编辑：admin)