据Engadget报道，IBM最新模块化低温系统将量子计算机冷却到15毫开尔文以下。深空温度约为2.7开尔文，IBM称其比深空冷180多倍，仅略高于绝对零度。量子计算机需要这样的环境，是因为热量会扰乱量子比特并提高计算出错的概率。
普通计算机用比特计算，每个比特像开关，只能表示1或0。量子比特更像旋钮，可以在开与关之间停留于多个位置，并带有承载信息的方向。多个量子比特还能相互关联，转动其中一个会牵动其余。量子计算机运行的算法让错误答案相互抵消，留下正确答案，类似湖面波浪在部分位置抵消、在另一些位置叠加。
据Engadget解释，热是运动形式的能量。人站在阳光下感到温暖，是体内分子吸收能量后振动加快。量子比特极其脆弱，少量能量就能把它踢出原有状态，干扰量子比特之间的相互作用。这种损失称为退相干，会增加错误答案出现的概率。暴露于量子计算机的能量越多，计算越不准确，因此IBM等公司尽量逼近绝对零度，以减少热对量子比特的干扰。
稀释制冷机的外形像倒挂的科幻吊灯，由一叠金属板组成，越往下越冷。顶部处于室温，底部是整台机器最冷的位置，处理器就悬挂在那里。控制量子比特的导线来自室温环境，而导线会导热，把热量带向制冷机试图保护的部分。量子比特越多，需要的导线越多，机器也越容易变热。
并非所有量子计算机都依赖大型制冷机。据Engadget报道，QuEra等公司研发的中性原子机器把单个原子困在小型真空腔中，用激光冷却到微开尔文温度，比任何制冷机都冷，而真空腔壁和周边设备保持室温，导线带来的升温问题基本消失。光子机器以光粒子作为量子比特，许多部件在室温下运行，但单光子探测器通常仍需冷却。不同路线只是把冷却难题换成了其他难题，例如捕获数千个原子或可靠探测单个光子。
在应用层面，量子计算机并非在所有任务上都更快，但在模拟分子以开发新药等问题上可能显著加速。它也可能破解保护用户登录和比特币的公钥加密。Engadget提到，谷歌量子人工智能2025年的一项估算把破解标准RSA-2048密钥所需资源降到不足100万个含噪声量子比特，低于2019年估算的2000万个。