Se espera poder simular las interacciones simultáneas entre átomos y moléculas inclusive, en condiciones inusuales. 

Por ejemplo, se podrían simular las reacciones químicas, debido a que la interacción entre átomos es un proceso cuántico. Esto eventualmente podría llevar al desarrollo de nuevos materiales y nuevos fármacos.

4. Computación paralela:

El paralelismo cuántico permite la evaluación simultánea de una función f(x) para muchos valores de x en una simple aplicación de una compuerta cuántica. 

El sistema operativo t | ket> fue desarrollado por Cambridge Quantum Computing (CQCL) utilizando una supercomputadora patentada de alta velocidad diseñada a medida para simular con precisión un procesador cuántico. Cambridge cree que el software ayudará a la comercialización de la tecnología emergente al facilitar a los usuarios el control de las operaciones que puede realizar una computadora cuántica.

Actualmente no puede ejecutar Windows o Mac OS en una computadora cuántica. Microsoft y Linux están trabajando en sistemas operativos para posibles computadoras cuánticas. 

Pues ocurre que desde el momento en que el electrón recibe la energía hasta el momento en que nosotros lo observamos para ver en cuál de las dos orbitas está, el electrón está en un estado intermedio que podemos entender como una superposición de los estados 0 y 1 de las que mencionábamos antes. En el momento que observamos –interactuamos con- el electrón, se rompe esa superposición en la que se conoce como un colapso o decoherencia1 del sistema, y el electrón se presenta o bien la órbita que denominamos 0 o bien en la que denominamos 1.

Las computadoras cuánticas mas utilizadas son las que están basadas en qubits superconductores, por ejemplo:

-Sycamore, el procesador de 54 qubits de google ha sido capaz de realizar unos cálculos basados en el algoritmo de Schrödinger-Feynman que un ordenador normal no podría, donde según Google, la profundidad máxima alcanzada por este ordenador cuántico para realizar el cálculo en 200 segundos le tomaría unos 10000 años al superordenador más potente del mundo.

-Horse Ridge de Intel es un SoC de señal mixta altamente integrado que lleva los controles qubit al refrigerador cuántico, lo más cerca posible de los qubits mismos. Reduce efectivamente la complejidad de la ingeniería de control cuántico de cientos de cables que entran y salen de un refrigerador a un paquete único y unificado que opera cerca del dispositivo cuántico.

Diseñado para actuar como un procesador de radiofrecuencia (RF) para controlar los qubits que operan en el refrigerador, Horse Ridge está programado con instrucciones que corresponden a operaciones básicas de qubit. Traduce esas instrucciones en pulsos de microondas electromagnéticos que pueden manipular el estado de los qubits.

En primer lugar, si un tercero intercepta la información durante la creación de la clave secreta, el propio proceso se alteraría, por lo que el sistema pondría de manifiesto al intruso antes de que se transmita ningún tipo de información.

En segundo lugar, la criptografía cuántica emplea otra propiedad llamada entrelazamiento que puede utilizarse para transmitir información de forma segura y sin que exista un medio de transmisión, por lo que no existe manera de que se produzca una fuga de información por culpa de un fallo en el canal.