Квантовий комп'ютер використовує для обчислення не звичайні (класичні) алгоритми, а процеси квантовий природи, так звані квантові алгоритми, що використовують квантовомеханічні ефекти, такі як квантовий паралелізм та квантова заплутаність. Базисні стани можуть мати і складніший вигляд.

У 2020 році досягти квантового Переваги спробували китайські вчені. Для цього вони розробили комп'ютер, призначений для вирішення завдання із семплювання бозонів. Якщо говорити дуже коротко, то системі потрібно було розрахувати проходження частинок світла через оптичний прилад.

До можливих практичних реалізацій відносять квантові обчислення та квантовий комп'ютер, квантову криптографію, квантову телепортацію, квантову метрологію, квантові сенсори, та квантові зображення.

Великі квантові об'єкти вже використовувалися, щоб допомогти виявити гравітаційні хвилі; вони можуть з'явитися в пристроях наступного покоління, таких як надчутливі датчики та системи шифрування. Ці інновації, однак, виходять далеко за межі передових технологій.