量子計算機的另一強項是搜尋。搜尋是計算機應用上一個非常基本且重要的課題。比如有10個盒子，其中之一裏麵有一把鑰匙。運氣最壞的情況是把每個盒子都打開了才最後找到鑰匙，即搜尋了10次。平均來說則需要5次。理論上已經證明，如果要從n個東西裏搜尋到一個特定的東西，傳統計算機需要搜尋的次數是與n成正比的。而格羅弗（lov grover）在1996年提出的應用於量子計算機的格羅弗算法，其搜尋次數僅與n的開方成正比。如果n是100萬，傳統計算機需要搜尋的次數是在100萬的數量級。相比之下，量子計算機需要搜尋的次數僅為1000的數量級。
量子計算機與常規計算機最大的不同在於一個處於疊加態的量子位元能夠同時進行兩個獨立的運算，而常規位元一次僅能進行一個獨立運算。理論上講，300個處於疊加態的量子位元可以同時進行2300個運算，300個常規位元則隻能進行300個運算，它們之間的差異當然是天文數字。
不論是秀爾算法還是格羅弗算法，它們都隻是為量子計算提供了重要的理論依據。要想真正實現量子計算，必須得能建造量子計算機。1994年，勞埃德（seth lloyd）和金布爾（jeff kimble）等人利用原子與光子耦合技術，創造了最初的量子邏輯門。幾乎在同一時間，瓦恩蘭（dave wineland）和門羅（chris monroe）用離子阱與激光技術實現了類似的量子運算。不久之後，麻省理工學院的科研人員使用核磁共振（nmr）技術建造了具有7個量子位元的量子計算機，並在其上應用秀爾算法成功分解了整數15——這標誌著量子計算開始由理論走入了實踐。總體上說，目前量子計算機的研製仍然處於摸索階段。專家們對於建造量子計算機的最佳途徑也沒有共識。除了前麵提到的3種方案，還有其他五花八門的10餘種方案。然而所有這些方案中並沒有一個可以脫穎而出，引領我們造出具有大量量子位元的大尺度量子計算機。
製造量子計算機最大的難題是如何克服外界對處於疊加態的量子係統的幹擾。量子位元不但相互之間能夠形成我們需要的量子纏結態，它們也可能與外界的原子、分子之間發生量子纏結。如此一來，外界一個微小的擾動就有可以引發量子計算機中量子位元一係列的連鎖反應，使量子疊加態遭到破壞（這種現象被稱為量子退相幹），從而導致計算錯誤。因此，量子計算機不得不消耗大量的資源用以控製和克服量子退相幹引起的偏差。這個問題至今也沒有找到比較完美的解決辦法，可以說是現有的各種量子計算機的軟肋。為了有效地對付量子退相幹，科學家們正在尋求新的突破口。其中有兩個研究方向很值得注意：其一是拓撲量子計算機，其二是以玻色-愛因斯坦凝聚為理論基礎的量子計算機。
由於量子計算機在軍事、民用和國家安全等諸多方麵具有極大的潛在價值，幾十年來，很多政府和民間機構都投入了大量的人力、物力和財力對它進行研究和開發。盡管如此，量子計算機目前基本都還處於實驗室研究階段，我們距離製造出方便、實用的量子計算機看起來還有相當漫長的一段路要走。不過這種情況最近似乎開始發生了一點變化。美國最大的國防工業承包商洛克希德·馬丁公司不久前宣布，準備將購自加拿大d-wave公司的量子計算機係統正式投入使用，用它來“設計和測試複雜的雷達、太空裝置和飛機係統”。這是第一家嚐試將量子計算機用於商業用途的公司，究竟能否達到預期的效果，也許數年之後才會見分曉。如果洛克希德·馬丁公司與d-wave公司的嚐試獲得成功，這可能就是量子計算開始起飛的信號。