به‌طوری که یکی از این رایانه های اولیه که «ایناک» نام داشت، هنگامی که روشن می شد و شروع به کار می کرد، برق نیمی از شهر نیویورک قطع می شد و فضایی به وسعت١۵٠ مترمربع را هم اشغال میکرد.
در نهایت با اختراع ترانزیستورهای نیمه هادی، عمر آنها به پایان رسید. اما در آینده ای نه چندان دور این ماجرا یک بار دیگر تکرار می شود و رایانه های امروزی جای خود را به رایانه های نسل آینده یعنی «رایانه های کوانتومی» می دهند.
ر مقایسه رایانه های کوانتومی با رایانه های امروزی می توان گفت مسائلی که در زمانی تصور می شد غیر قابل حل است، حل خواهد شد و شبیه سازی های صورت گرفته به واقعیت بسیار نزدیک‌تر می شود، حتی ابر رایانه ها هم در برابر آنها رقیبی محسوب نخواهند شد.
رایانه های اولیه علاوه بر وزن زیاد، حجم بسیار بزرگی هم داشتند و برای نگهداری آنها یک ساختمان چند طبقه لازم بود، ولی با این وجود توانایی آنها هزاران بار کمتر از رایانه های امروزی بود.
با اختراع ترانزیستورهای نیمه هادی در سال١۹۵۹ که نسبت به لامپ های خلأ بسیار کوچک‌تر و به نحو چشمگیری کارآمدتر بودند، دیگر از لامپ های خلأ استفاده نشد.
به ویژه آن که ترانزیستورها پس از سال‌ها استفاده خراب هم نمی شدند.
ولی مسئله به این جا ختم نشد و با اختراع مدارات مجتمع (IC) که با ابعاد چند میلی متری می توانستند هزاران ترانزیستور را در خود جای دهند، باز هم نسل جدید رایانه ها، کوچک‌تر و پیشرفته‌تر و البته سریع‌تر شد.
وقتی اندازه ترانزیستورها به ابعاد اتمی نزدیک می شود، دیگر قوانین حاکم بر فیزیک کلاسیک بر رفتار اتم‌ها حاکم نیست.
به‌طور مثال کسی نمی داند یک الکترون در زمان مشخصی دقیقا در کجا قرار دارد یا کسی نمی تواند به درستی تشخیص دهد که الکترون در یک سیم به کجا می رود. یعنی وقتی به ابعاد اتمی نزدیک می شویم، فیزیک کوانتومی رفتار اتم‌ها را توضیح می دهد و دیگر قوانین کلاسیک کاربرد ندارد. بر اساس الگوریتم کوانتومی می توان با استفاده از رایانه های کوانتومی، یک عدد را با سرعت فوق العادهای به مقسوم علیه های اول آن تجزیه کرد.
اگر برای انجام عمل ریاضی مشابهی از رایانه های فعلی استفاده کنیم، با افزودن هر رقم به عدد مورد نظر، سرعت رایانه برای حل مسئله به نصف کاهش می یابد.
در رایانه های کوانتومی صفر و یک‌ها جای خود را از میدان مغناطیسی به یک خصوصیت کوانتومی ماده به نام «اسپین» می دهند. در رایانه های آینده به کوچک ترین واحد ذخیره اطلاعات «کیو بیت» (Q bit) می گویند.
از همه مهم‌تر این که هر بیت در حالت کلاسیک خود در یک لحظه مشخص فقط می تواند یک حالت صفر یا یک داشته باشد. درصورتی که در کوانتوم، یک بیت می تواند در یک زمان مشخص حاوی هر 2حالت صفر و یک باشد.
با توجه به ماهیت ساختار رایانه های کوانتومی، روش برقراری ارتباط آنها کاملا متفاوت با رایانه های امروزی است.
به این صورت که پالس های رادیویی نقش صفحه کلید را دارند که به وسیله آن اطلاعات وارد رایانه می شود و دستگاه تشدید مغناطیسی که دستگاهی شبیه به دستگاه MRI بیمارستان است و با همان اصول کار می کند، نقش صفحه نمایشگر رایانه را ایفا می کند.
با ارائه تصویر مغناطیسی از توده ملکول‌ها، رایانه پاسخ محاسبات را به ما نشان می دهد.
مسئله دیگر، نرم افزارهای کوانتومی هستند که حالت کوانتومی مشخصی دارند و رایانه های آینده را قادر می سازند وظیفه خاصی را انجام دهند.
حاصل کار بسته به نرم افزار، متغیر خواهد بود؛ اما مشکل این است که نرم افزارها حالت یک بار مصرف خواهند داشت که البته این هم باعث رشد صنعت نرم افزار به ویژه در ایران خواهد شد؛ البته نرم افزارهای کوانتومی در شرایط خاص می توانند نقش کاتالیزوری را انجام دهند و طی فرآیند محاسبه، بدون مصرف شدن باعث اجرای عملیات شوند.
