التراكب الكمي خاصية تسمح بوصف الكيوبت بمزيج كمومي من حالتي الصفر والواحد قبل القياس، وليس بمعنى امتلاكه قيمتين تقليديتين مستقلتين في اللحظة نفسها. تستغل الخوارزميات هذه الخاصية لمعالجة سعات احتمالية متعددة، ثم تستخدم التداخل لتقوية النتائج المرغوبة وإضعاف غيرها. التشابك الكمي ارتباط بين حالات كيوبتات متعددة بحيث لا يمكن وصف الحالة الكاملة للنظام بوصف مستقل لكل كيوبت على حدة. ينتج عنه ترابط قوي بين نتائج القياس، لكنه لا يسمح بإرسال معلومات أسرع من الضوء، ويُستخدم موردًا مهمًا في الخوارزميات والاتصالات والبروتوكولات الكمية. الدائرة الكمية نموذج لتنظيم عملية حسابية على الكيوبتات باستخدام سلسلة من البوابات والقياسات. تغيّر البوابات الكمية الحالة بطريقة مضبوطة وقابلة للعكس في معظم خطوات الحساب، ثم تُقاس بعض الكيوبتات لاستخراج نتائج تقليدية. ويشبه المخطط تسلسل التعليمات، لكنه يخضع لقواعد ميكانيكا الكم. القياس الكمي هو العملية التي تستخرج بها نتيجة كلاسيكية من حالة كيوبت أو مجموعة كيوبتات. تعطي عملية القياس إحدى النتائج الممكنة وفق احتمالات تحددها الحالة الكمية، لذلك لا تضمن تلقائيًا ظهور الإجابة الصحيحة، بل تُصمم الخوارزمية لزيادة احتمال النتيجة المطلوبة قبل إجراء القياس. البصريات الكمية فرع من الفيزياء يطبق مبادئ ميكانيكا الكم على الضوء وتفاعله مع المادة. يدرس الفوتونات والحالات المترابطة والتشابك والضغط الكمي والقياس، وأسهم في تطوير تقنيات مثل الاتصالات الكمية والاستشعار الدقيق ومصادر الفوتون الواحد والحوسبة الكمية الضوئية.