thumb|300px|Przykładowy 3-kubitowy rejestr kwantowy. Stan trzykubitowego rejestru kwantowego jest opisany przez wektor z przestrzeni równaniem Rejestr kwantowy (ang. quantum registers) – układ wielu kubitów, splątanych kwantowo, odizolowany od otoczenia.
Przykład Przykładowo rejestrem kwantowym może być np. zespół atomów, z których każdy realizuje jeden z kubitów. Każdy ciąg zer i jedynek, o długości równej rozmiarom rejestru, daje się zapisać w kubitach tego układu (tak samo jak w komórkach pamięci rejestru konwencjonalnego, ale w rejestrze takim w danej chwili może być zapisany tylko jeden ciąg zero-jedynkowy). Rejestr kwantowy, jako złożony z kubitów, może być w stanie będącym dowolną superpozycją wielu ciągów zero-jedynkowych. Jeśli w takim rejestrze kwantowym zapisana by została jakaś duża baza danych, wykonanie pewnej operacji na kubitach tego rejestru byłoby równoznaczne z wykonaniem tej operacji na wszystkich danych naraz. Jeśli rejestr kwantowy zawiera superpozycję bardzo wielu uzyskanych równolegle wyników, to aby wyłuskać z niego potrzebne dane, potrzebujemy algorytmów kwantowych.