وحدة المعالجة الكمية
تطوير الحواسيب الكمومية > المرشحون للإدراك المادي

من أجل التنفيذ المادي لجهاز كمبيوتر كمي، تتم متابعة العديد من المرشحين المختلفين، من بينهم (يتميزون بالنظام المادي المستخدم لإدراك الكيوبتات):
الحوسبة الكمومية فائقة التوصيل  (يتم تنفيذ كيوبت بواسطة حالة الدوائر الصغيرة فائقة التوصيل [ تقاطعات جوزيفسون ])
الكمبيوتر الكمي الأيوني المحاصر (يتم تنفيذ الكيوبت بواسطة الحالة الداخلية للأيونات المحاصرة)
الذرات المحايدة في المشابك البصرية (كيوبت مطبق بالحالات الداخلية للذرات المحايدة المحاصرة في شبكة بصرية)
كمبيوتر النقطة الكمية، القائم على الدوران (على سبيل المثال، الكمبيوتر الكمومي Loss-DiVincenzo ) (الكيوبت المعطى من خلال حالات الدوران للإلكترونات المحاصرة)
كمبيوتر النقطة الكمية، المكاني (الكيوبت المعطى عن طريق موضع الإلكترون في نقطة كمومية مزدوجة)
الحوسبة الكمومية باستخدام الآبار الكمية المهندسة، والتي يمكن من حيث المبدأ أن تمكن من بناء أجهزة كمبيوتر كمومية تعمل في درجة حرارة الغرفة
السلك الكمي المقترن (كيوبت مطبق بواسطة زوج من الأسلاك الكمومية مقترنًا بنقطة كمومية ملامسة)
الكمبيوتر الكمومي بالرنين المغناطيسي النووي (NMRQC) المنفذ بالرنين المغناطيسي النووي للجزيئات الموجودة في المحلول، حيث يتم توفير الكيوبتات بواسطة السبينات النووية داخل الجزيء المذاب ويتم فحصها بواسطة موجات الراديو
أجهزة الكمبيوتر الكمومية ذات الحالة الصلبة NMR Kane (تتحقق الكيوبت من خلال حالة الدوران النووي لمانحي الفوسفور في السيليكون)
الحواسيب الكمومية للإلكترونات على الهيليوم (الكيوبت هو دوران الإلكترون)
الديناميكا الكهربية للكم التجويفي (CQED) (كيوبت مقدم من الحالة الداخلية للذرات المحاصرة المقترنة بتجاويف عالية الجودة)
المغناطيس الجزيئي  (كيوبت معطى بواسطة حالات الدوران)
حاسوب كمومي يعتمد على ESR الفوليرين (يعتمد الكيوبت على الدوران الإلكتروني للذرات أو الجزيئات المغلفة بالفوليرين)
حاسوب كمومي بصري غير خطي (تتحقق الكيوبتات من خلال معالجة حالات لأنماط مختلفة من الضوء من خلال كل من العناصر الخطية
الكمبيوتر الكمي البصري الخطي (تتحقق الكيوبتات من خلال حالات المعالجة لأنماط مختلفة من الضوء من خلال العناصر الخطية مثل المرايا ومقسمات الأشعة ومبدل الطور)
حاسوب الكم المعتمد على الألماس  (الكيوبت تتحقق من الدوران الإلكتروني أو النووي لمراكز النيتروجين الشاغرة في الماس)
الكمبيوتر الكمي القائم على مكثف بوز-آينشتاين
الكمبيوتر الكمي القائم على الترانزستور - حواسيب كمومية خيطية تحتوي على ثقوب موجبة باستخدام مصيدة إلكتروستاتيكية
حواسيب كمومية نادرة أرضية ومعدنية ومغطاة بأيونات بلورية غير عضوية  (تتحقق الكيوبت من خلال الحالة الإلكترونية الداخلية للمثبطات في الألياف الضوئية)
الحواسيب الكمومية ذات الغلاف النانوي الكربوني الشبيهة بالمعادن
يوضح العدد الكبير من المرشحين أن الحوسبة الكمية، على الرغم من التقدم السريع، لا تزال في مهدها.
هناك عدد من نماذج الحوسبة الكمومية، تتميز بالعناصر الأساسية التي يتحلل فيها الحساب. للتطبيقات العملية، النماذج الأربعة ذات الصلة للحساب هي:
مصفوفة البوابة الكمومية (يتحلل الحساب إلى سلسلة من بوابات كمومية قليلة كيوبت)
كمبيوتر كمي أحادي الاتجاه (يتحلل الحساب إلى سلسلة من القياسات ذات الكيوبت الواحد المطبقة على حالة أولية شديدة التشابك أو حالة الكتلة)
الكمبيوتر الكمي الأديباتي، القائم على التلدين الكمي (يتحلل الحساب إلى تحول بطيء مستمر من هاميلتوني أولي إلى هاميلتوني نهائي، والذي تحتوي حالاته الأساسية على المحلول)
الكمبيوتر الكمي الطوبولوجي  (تحلل الحساب إلى تجديل أيونات في شبكة ثنائية الأبعاد)
تعتبر آلة تورينج الكمومية مهمة من الناحية النظرية ولكن التنفيذ المادي لهذا النموذج غير ممكن. ثبت أن جميع نماذج الحساب الأربعة متكافئة ؛ يمكن لكل منهما محاكاة الآخر بما لا يزيد عن كثير الحدود.