رایانه‌های کوانتومی، در صورت ساخته شدن می‌توانند گوی سبقت را از بهترین سیستم‌های رمزنگاری امروزی ربوده، باعث تسریع جست و جوی داده ها شوند.

بر اساس گزارش خبرنامه فناوری نانو، محصولات جدیدی چون امضاهای دیجیتالی ایمن را توسعه دهند یا سیستم‌های زیست شناسی پیچیده را جهت کمک به طراحی داروهای جدید شبیه‌سازی کنند.

همچنان که در شماره پنجم اوت ‪ ۲۰۰۵‬مجله ‪PHYSICAL REVIEW LETTERS‬ تشریح شده است دانشمندان ‪ NIST‬برخلاف روش گروه‌های تحقیقاتی پیشین، با استفاده از یک جفت از سطوح انرژی درونی یون ها، جهت نمایش صفر و یک توانستند اطلاعات را در تک یون‌های بریلیوم برای دوره‌های طولانی تری ذخیره کنند.

این مجموعه جدید حالت‌های کوانتومی تحت تاثیر تغییرهای ناچیز میدان های مغناطیسی قرار نمی‌گیرد، در صورتیکه قبلا تله‌های الکترومغناطیسی باعث کاهش حافظه یون‌ها می‌شد.

حافظه کوانتومی باید قادر به ذخیره کردن برهم نهی ‪) SUPERPOSITION‬ خاصیت غیرمعمول فیزیک کوانوتم که در آن یک بیت کوانتومی همانند یون صفر و یک را در یک لحظه نشان می‌دهد) باشد.

این روش جدید باعث توانمندسازی کیوبیت‌ها برای ثابت نگه داشتن برهم نهی‌ها تا بیشتر از یک میلیون بار طولانی تر از آنچه برای انجام مراحل پردازش اطلاعات در رایانه‌های کوانتومی می‌باشد زیرا یک رایانه کوانتومی منابع محاسباتی لازم برای تصحیح خطاهای حافظه‌ای را می‌کاهد.

همچنین در آزمایش‌های مرتبط شرح داده شده در این مقاله دانشمندان ‪ NIST‬نشان دادند که جفت‌هایی از یون‌های محصور شده می‌توانند حالت‌های کوانتومی خود را تا حدود هفت ثانیه در حافظه خود نگه دارند.

محصورشدگی خاصیت غیرمعمول دیگری از فیزیک کوانتوم است که رفتار یون هایی که به صورت فیزیکی جدا از هم می‌باشند را به هم مرتبط می‌کند.

برهم نهی و محصور شدگی دو خاصیت کلیدی هستند که انتظار نی رود رایانه‌های کوانتومی را بسیار قدرتمند کنند.