量子超越性
量子コンピューティングにおいて量子超越性（りょうしちょうえつせい、）とは、プログラム可能な量子デバイスが、どの様な古典コンピュータでも実用的な時間では解決できない問題を解決できることを（問題の有用性に関係なく）証明することである。それよりも弱い量子優位性 (quantum advantage) は、量子デバイスが古典コンピュータよりも速く問題を解決できることを表す。量子超越性には概念上、処理能力の高い量子コンピューターを構築するエンジニアリングタスクと、知られている最善の古典アルゴリズムに比べて、その量子コンピュータを用いて超多項式 ()の高速化ができるような問題を見つける計算複雑性理論上のタスクが含まれる。この用語は元々ジョン・プレスキルによって広められたが、量子コンピューティングの利点、特に量子システムのシミュレーションの概念は、 ユーリ・マニン （1980） およびリチャード・ファインマン （1981）の量子計算の提案にさかのぼる。
量子優位性を実証する提案の例には、 アーロンソン()とアルヒポフのボソンサンプリング提案、D-Waveの特殊なフラストレーテッドクラスターループ問題とランダム量子回路の出力のサンプリングが含まれる。
素因数分解と同様に、ランダム量子回路の出力分布をサンプリングすることは、合理的な複雑さの仮定に基づく古典的なコンピュータでは難しいと考えられている。Googleは以前、49の超伝導量子ビットの配列でこの問題を解決することにより、2017年末までに量子優位性を実証する計画を発表した。2018年1月初旬、インテルは同様のハードウェアプログラムを発表した。2017年10月、IBMが従来のスーパーコンピューターで56量子ビットのシミュレーションを実演したことにより、量子優位性に必要な量子ビット数が増えた。2018年11月、GoogleはNASAとのパートナーシップによって「Google量子プロセッサで実行される量子回路の結果を分析し、（中略）古典的なシミュレーションと比較して、ハードウェアの検証と量子超越性のベースラインの確立する。」と発表した。2018年に発表された理論的な研究によると、エラー率を十分低くすることができれば、「7x7の2次元格子の量子ビットと約40クロックサイクル」で量子優位性が実現することが示唆された。2019年6月18日、Quanta Magazineは、Nevenの法則に従って、量子超越性が2019年に実現する可能性があることを示唆した。2019年9月20日、Financial Timesは「Googleが54量子ビットのうち53量子ビットを使って、スーパーコンピュータが完了するのに約10,000年かかるタスクを200秒で実行し、量子超越性を達成したと主張している」と報じた。10月23日、Googleはこの主張を主張していることを正式に認めた。IBMは、10,000年ではなく2.5日で実行可能であって、一部の主張は過剰であると反論した。2020年12月3日、中国科学技術大学はGoogleのような超伝導チップではなく、光子を用いての研究チームが開発した量子コンピュータが世界最速（当時）のスーパーコンピュータである富岳では6億年かかるタスクを200秒で実行したと発表して中国がアメリカ合衆国に次いで量子超越性を達成した国となったと主張した。