超导量子比特把量子信息存储在围绕约瑟夫森结构建的超导电路的电流或电荷态中，如今业界最常见的设计是 transmon。这种电路使用与传统半导体光刻类似的工艺制作在芯片上，然后被放入稀释制冷机中冷却到大约 10-15 毫开尔文，足够接近绝对零度，使热噪声无法翻转量子比特的状态。量子比特通过同轴布线传输的微波脉冲来控制和读出，相邻量子比特直接耦合或通过可调耦合器耦合，这让门操作时间保持很快（数十纳秒），但也让布线密度和串扰成为芯片规模超过几百个量子比特之后主要的扩展瓶颈。IBM、Google 和 Rigetti 都基于这一路线构建硬件。当今最好的芯片，其典型相干时间从数十微秒到略超过一毫秒不等——足够短，以至于纠错和快速门操作比在更慢的技术路线上更加重要。