Οι κβαντικοί υπολογιστές υπόσχονται να ξεπεράσουν κατά πολύ τις ικανότητες των κλασικών υπολογιστών, αλλά, για να μπορούν απλώς και μόνο να λειτουργούν, πρέπει να έχουν πολύ χαμηλούς ρυθμούς σφαλμάτων. Η επίτευξη των απαιτούμενων χαμηλών ρυθμών σφαλμάτων με τις συμβατικές σχεδιάσεις κείται πολύ πέραν των τεχνολογικών δυνατοτήτων της εποχής μας.
Μια εναλλακτική σχεδίαση είναι ο τοπολογικός κβαντικός υπολογιστής, ο οποίος θα χρησιμοποιούσε ένα ριζικά διαφορετικό φυσικό σύστημα για να υλοποιεί τον κβαντικό υπολογισμό. Οι τοπολογικές ιδιότητες παραμένουν αναλλοίωτες σε μικρές διαταραχές, κάτι το οποίο συνεπάγεται εγγενή αντίσταση σε σφάλματα όπως εκείνα που προκαλούνται από παρασιτικές αλληλεπιδράσεις με το άμεσο περιβάλλον.
Η τοπολογική κβαντική υπολογιστική θα έκανε χρήση ορισμένων διεγέρσεων που η ύπαρξή τους ετέθη ως θεωρητικό αίτημα και οι οποίες ονομάζονται οτιόνια (anyons), παράξενων σωματιδιοειδών δομών που είναι δυνατές σε έναν δισδιάστατο κόσμο. Όπως έδειξαν πρόσφατα πειράματα, οτιόνια υπάρχουν σε ειδικές επίπεδες ημιαγωγικές δομές ψυγμένες σε θερμοκρασίες παραπλήσιες του απόλυτου μηδενός και εμβυθισμένες σε ισχυρά μαγνητικά πεδία.
