量子计算机可以实现量子并行处理，这是由于量子力学提供的量子超位效应——量子态可以同时兼有多个不同状态，从而可以极大的提高计算机的运算速度和存储能力。此外，量子计算机还具有更高的运算安全性，因为传统的利用量子力学的量子密码的不可破解的特性，可以用来提高信息安全性。量子计算机也可以被用来模拟各种物质结构，分子性质和反应，从而使科学家能够实现更精细的物理和化学研究。