QPU（Quantum Processing Unit）は、量子コンピュータの「頭脳」にあたる部分です。普通のパソコンにはCPU（中央処理装置）が入っていて、計算を担当していますが、量子コンピュータではそのCPUの代わりにQPUが計算を行います。QPUは、量子ビット（キュービット）と呼ばれる小さな情報の単位をたくさん使い、量子の不思議な性質（重ね合わせや量子もつれ）を利用して、従来のコンピュータでは解くのが難しい問題を高速に処理しようとしています。
イメージとしては、普通のコンピュータが「0か1か」のどちらかだけを表すスイッチを並べて計算するのに対し、量子コンピュータのQPUは「0と1の両方の状態を同時に持つ」ことができる特別なスイッチを使います。これにより、一度にたくさんの可能性を並行して試せるため、特定の問題（例えば暗号の解読や新素材の探索など）では圧倒的なスピードを発揮できる可能性があります。ただし、QPUはまだ発展途上で、誤りを起こしやすく、極低温で動かす必要があるものもあります。各企業や研究機関が、超伝導やシリコン、光などさまざまな方式でQPUを開発しており、その性能や使いやすさが量子コンピュータの実用化に向けた鍵を握っています。
実際、量子ビットの調整作業を自動化し、専門家が1週間かけていた作業を25分に短縮する技術が開発されました。また、82量子ビットのプロセッサがAmazonのクラウドサービスで利用可能になったり、誤り訂正実験用の17量子ビットのプロセッサが発表されたりと、実用化に向けた動きが加速しています。さらに、光を使ったQPUをGPUやCPUと統合する取り組みや、シリコンQPUの量産化を目指す資金調達も行われています。初心者の方は、QPUを「量子コンピュータのエンジン」と考えると分かりやすいでしょう。
