Kvanttitietokone voi perustua useaan eri tekniikkaan, joista suprajohtavien kubittien käyttö on ainakin meille suomalaisille tutuin. Kubitit voivat perustua myös fotoniikkaan ja ns. ioniloukkuun. Saksassa on nyt demottu ensimmäistä ioniloukkukonetta DLR Quantum Computing- eli DLR QCI -ohjelmassa.
Projektissa olivat mukana NXP Semiconductors), eleQtron ja ParityQC, jotka työskentelevät yhdessä DLR Quantum Computing Initiativen QSea-konsortiossa. Laitteisto on asennettu DLR QCI -innovaatiokeskukseen Hampurissa, ja DLR QCI antaa sen teollisuuden kumppaneiden ja DLR-tutkimusryhmien käyttöön.
Ioniloukkuun eli ion-trap -tekniikkaan perustuva kvanttitietokone käyttää vangittuja ioneja kvantti-informaation kantajina eli kubitteina. Aluksi tietyt ionit (esimerkiksi kalsium- tai beryllium-ionit) vangitaan sähkömagneettisten kenttien avulla erityiseen ansaan. Ionit jäähdytetään erittäin alhaisiin lämpötiloihin (lähes absoluuttiseen nollapisteeseen) laserjäähdytyksen avulla. Tämä vähentää ionien lämpöliikettä ja parantaa niiden vakautta
Jokainen vangittu ioni toimii kubittina. Näiden tilojen välisiä siirtymiä voidaan ohjata ja manipuloida tarkasti laservalopulsseilla. Virheenkorjausalgoritmeja ja -koodeja käytetään vähentämään laskennassa syntyviä virheitä. Lisäksi ionit ansassa voivat olla joko paikallaan tai siirrettävissä eri paikkoihin, mikä mahdollistaa monimutkaisempien kytkentöjen ja algoritmien toteuttamisen.
Verrattuna suprajohtaviin piireihin perustuviin kvanttiprosessoreihin ioniloukussa voidaan päästä pitkiin koherenssiaikoihin, jotka voivat olla sekunteja tai jopa pidempiä, mikä on merkittävä etu. Pitkät koherenssiajat tarkoittavat, että kubitit voivat säilyttää kvanttitilansa pidempään. Suprajohtavissa piireissä koherenssiajat ovat millisekunteja, joissakin jopa mikrosekuntien luokkaa.
Ioniloukkokoneessa järjestelmien skaalautuvuus on haaste, koska suurempien järjestelmien rakentaminen vaatii monimutkaisempia ansarakenteita ja hallintajärjestelmiä.