现在的计算机普遍使用二进制代码进行运算，受制于二进制代码所携带的数据量。由于量子力学中讨论基本粒子的行为时有不确定性原理存在，所以一个量子单位会有两种以上的叠加状态，这样它所携带的信息量会远远大于二进制代码。而基于量子叠加原理的某个指令集，会远远超过同样二进制代码的指令集的复杂程度。称之为“量子算法”；

现在对量子算法的应用已经非常初级，前年才推出的量子加密技术，由于叠加态的复杂远远高于二进制。所以量子密码几乎是无法破解的。例如：一个标准128位元密码用穷举法破解的话需要千年的时间，但同样的量子密码则需要几乎是超出宇宙年龄的时间去破解在国防和保密上有着重要的意义。还有一种利用两个相互分开一定距离的量子互相纠缠来尝试超光速的瞬时通信被称为“超距作用”。