正如我們很早就知道的那樣，數字計算機的工作原理是零和一，也被稱為二進制信息。這種方法一直很有效。事實上，它是如此成功，以至於現在計算機為從咖啡機到自動駕駛汽車的一切提供動力，很難想像沒有它們的生活。

在這一令人難以置信的成功基礎上，今天的量子計算機也是以二進制信息處理為基礎開發的。來自奧地利因斯布魯克的實驗物理學家馬丁-林鮑爾解釋說：”然而，量子計算機的構件不僅僅是零和一，”。”將它們限制在二進制系統中，使這些設備無法發揮其真正的潛力”。

一個科學家小組現在已經成功地開發出一種量子計算機，可以用所謂的量子位（qudits）進行任意計算，從而用較少的量子粒子釋放出額外的計算能力。這個小組由因斯布魯克大學實驗物理系的托馬斯-蒙茨領導。

以零和一存儲信息並不是最有效的計算方式，但卻是最簡單的方式。簡單通常也意味著可靠和減少錯誤，這就是為什麼二進制信息已經成為經典計算機的無可質疑的標準。

量子物理學家馬丁-林鮑爾在他的實驗室

然而，在量子世界中，情況卻截然不同。例如，在因斯布魯克的量子計算機中，信息被儲存在單獨困住的鈣原子中。這些原子中的每一個自然有八個不同的狀態，其中只有兩個通常用於存儲信息。事實上，幾乎所有現有的量子計算機都可以獲得比它們實際用於計算的更多的量子狀態。

來自因斯布魯克的物理學家們現在設計了一種量子計算機，通過使用量子比特進行計算，可以充分利用這些原子的全部潛力。與經典的情況相反，在這種情況下，使用更多的狀態並不會使計算機的可靠性降低。”托馬斯-蒙茨說：”量子系統自然有兩個以上的狀態，我們表明，我們可以同樣好地控制它們。”

另一方面，許多需要量子計算機的任務，如物理學、化學或材料科學中的問題，也可以用qudit語言自然表達。為量子比特重寫它們往往會使它們對今天的量子計算機來說過於復雜。”馬丁-林鮑爾解釋說：”與零和一以外的東西一起工作是非常自然的，不僅對於量子計算機，而且對於它的應用，使我們能夠釋放出量子系統的真正潛力。”