Мышление большинства людей, как, собственно, и компьютеров устроено по принципу: да, нет, не знаю; где "да" — это условная единичка / наличие сигнала, "нет" — нолик / отсутствие сигнала, "не знаю" — это ровно посередине между да и нет, то есть это когда уровень сигнала настолько мал, чтобы быть достаточным для единички (да / наличие полноценного сигнала), и настолько велик, чтобы не быть отличным от нуля (нет / отсутствие сигнала вообще).
Машина воспринимает информацию в виде комбинаций "да" (единичка / наличие сигнала) и "нет" (нолик / отсутствие сигнала). Для записи этих комбинаций может использоваться как двоичный, так и любой другой код (троичный, четверичный и так далее), но в любом случае квант минимальной порции информации — это нолик либо единичка, да или нет, наличие сигнала либо его отсутствие.
Многие люди, как и традиционные машины, предрасположены в своём мышлении к восприятию и продуцированию однозначных да или нет, однако есть такая порода людей которые предпочитают полутона неопределённости.
Градиент этих полутонов способен расширить границы результирующего информационного образа на много порядков. Поэтому за одну и ту же единицу времени вторые получают гораздо больший объем информации, чем первые.
Между да (единичка) и нет (ноль) существует мириады промежуточных состояний неопределённости, которые с той или иной степенью вероятности приближены к нулю либо к единичке. Квантовый компьютер устроен таким образом, что он умеет управлять этими состояниями неопределённости не дожидаясь их определения, исходя лишь из потенциала вероятности этого определения в будущем. Этот процесс можно сравнить с человеческой интуицией, на порядок ускоряющей процесс мышления.
Например, для того, чтобы гарантировано включить свет в комнате, требуется нажатие на включатель с силой равной 1 джоуль. Если произвести нажатие с силой 0,9 джоулей, вероятность включения света будет составлять 90%. Если с силой 0,8 джоулей — 80% и так далее. Квантовый компьютер учитывает все эти вероятности, приравнивая силу большую 0,5 джоулей к 1, в то время как традиционный компьютер включит свет только при нажатии на кнопку включателя с силой равной не менее 1 джоуля. То есть на квантовом уровне ожидаемое событие (включение света) произойдёт быстрее.
Вероятность ошибки квантового компьютера несколько больше, чем у традиционного, ведь в диапазоне от 0.5 до 1 в единичку превратятся не все потенциально эффективные квантовые состояния носителей информации, коими являются элементарные частицы, излучаемые, например, электромагнитным диполем или полупроводниковыми транзисторами, встроенными в процессор, но зато эффективная скорость обработки и передачи данных увеличивается по экспоненте.
На этапе оценки вероятностных состояний электронов, возбуждённых электромагнитным полем, квантовый компьютер делает цельный слепок потенциально полезной информации, не дожидаясь её поступления в 100% готовом виде, в то время как традиционный компьютер тратит значительную часть своей эффективной мощности на это ожидание.