Al igual que las soluciones de plataforma como servicio, los servicios de computación en la nube cuántica funcionan conectando a los usuarios directamente a los procesadores, emuladores y simuladores cuánticos.
Las computadoras cuánticas físicas son muy complejas, lo que hace que el acceso basado en la nube sea una configuración ideal para aquellos que necesitan aprovechar el poder de la computación cuántica sin comprar su propia máquina.
Según IBM, sus sistemas de hardware cuántico son aproximadamente del tamaño de un automóvil promedio; compuesto principalmente por sistemas de refrigeración para garantizar que el procesador superconductor permanezca a la temperatura de funcionamiento ideal ultrafría.
Los sistemas de hardware cuántico consisten en superfluidos que trabajan para enfriar el sistema; superconductores, que forman una unión Josephson para transportar cargas a través de túneles cuánticos; y qubits que facilitan el control del comportamiento y la transmisión de información.
Los qubits pueden realizar una importante función llamada superposición, que les permite colocar la información cuántica que poseen en un estado de superposición o combinación de todas las configuraciones posibles de los qubits. Este fenómeno permite la creación de espacios computacionales multidimensionales, facilitando la solución de problemas complejos.
Otra cosa que vale la pena entender cuando se habla de computación cuántica es el concepto de entrelazamiento: un efecto mecánico cuántico. El entrelazamiento se refiere a las correlaciones entre el comportamiento de dos cosas separadas. En el contexto del entrelazamiento cuántico, a medida que los qubits se entrelazan, provocan cambios en otros qubits, lo que permite que el sistema encuentre soluciones más rápido que las computadoras convencionales.
Contrariamente a la creencia generalizada pero errónea de que la computación cuántica puede resolver problemas complejos probando todas las configuraciones posibles para un problema en paralelo, las computadoras cuánticas aprovechan el entrelazamiento de qubits para explorar probabilidades. Luego, llevan a cabo un algoritmo para aumentar las posibilidades de dar con la mejor respuesta posible.