ロイドは2006年に出版した『Programming the Universe(宇宙をプログラミングする)』という本の中で、宇宙そのものがひとつの大きな量子コンピューターであり、それが宇宙のプログラムを実行しながら、私たちの周りにあるもの、そして私たち自身を作り出していると主張している。ロイドによれば、物理法則を完全に理解すれば、小規模な量子コンピューターを使って宇宙を完全に理解することができるようになるという。
ロイドは、ムーアの法則に従って計算能力が向上すれば、600年以内に全宇宙をコンピュータでシミュレートできるだろうと述べている[3]。しかしロイドは、有限の宇宙では急激な指数関数的成長には限界があり、ムーアの法則が無限に維持される可能性は非常に低いことを示している。
ロイドはマサチューセッツ工科大学(MIT)の極限量子情報理論センター(xQIT)を率いており[4]、主に量子情報科学の幅広い分野で影響力のある貢献をしている。主な著作に、デジタル量子シミュレータの最初の提案[5]、量子計測の一般的な枠組み[6]、連続変数を用いた量子計算の最初の扱い[7]、量子エラー回避の方法としての動的デカップリング[8]などがある、 [8]、方程式を解くための量子アルゴリズム[9]や機械学習[10][11]、あるいは生物学的現象、特に光合成における量子効果の可能性に関する研究[12][13][14]。 [15]
Clarivateによると、2023年7月現在、彼は合計199の査読付き出版物を持っており、22,600回以上引用され、61のhインデックスにつながった。