کامپیوترهای کوانتومی و کامپیوترهای کلاسیک (معمولی) از نظر معماری و عملکرد با یکدیگر تفاوت‌های زیادی دارند. برخی از تفاوت‌های اصلی بین این دو نوع کامپیوتر عبارتند از:
1. مبنای کارکرد: کامپیوترهای کلاسیک بر اساس بیت‌های دیجیتال (0 و 1) کار می‌کنند، در حالی که کامپیوترهای کوانتومی بر اساس کیوبیت‌ها (بیت‌های کوانتومی) عمل می‌کنند که قابلیت وضعیت‌های مختلف به صورت همزمان دارند.
2. پردازش اطلاعات: کامپیوترهای کوانتومی با استفاده از پدیده‌های فیزیکی مانند ابرپوزیشن و اندازه‌گیری کوانتومی می‌توانند اطلاعات را به صورت همزمان پردازش کنند، در حالی که کامپیوترهای کلاسیک به صورت سریال عمل می‌کنند.
3. قابلیت حل مسائل: کامپیوترهای کوانتومی برای حل برخی از مسائل پیچیده و سرعت بالا مثل شبکه‌های عصبی مصنوعی، رمزنگاری و شبیه‌سازی‌های کوانتومی بهینه‌تر هستند، در حالی که کامپیوترهای کلاسیک برای حل اینگونه مسائل به طور کارآمد نیاز به زمان و منابع بسیار زیاد دارند.
با توجه به تفاوت‌های فوق، کامپیوترهای کوانتومی به عنوان گام جدید و نوآورانه در تکنولوژی پردازش اطلاعات شناخته می‌شوند و به طور گسترده در زمینه‌های علمی، صنعت، پزشکی و سایر حوزه‌ها استفاده می‌شود.
