Предложены кубитные (квантовые) структуры данных и вычислительных процессов для существенного повышения быстродействия при решении задач поиска, распознавания, принятия решений, дискретной оптимизации и отказоустойчивого проектирования. Описаны аппаратно ориентированные модели параллельного (за один цикл) вычисления булеана (множества всех подмножеств) на универсуме из n примитивов для решения задач покрытия, минимизации булевых функций, сжатия данных, синтеза и анализа цифровых систем за счет реализации процессорной структуры в форме диаграмме Хассе. Представлен прототип квантового устройства, реализованного на основе программируемой логики для оптимального решения задачи покрытия при анализе киберпространства.