در محاسبات کوانتومی، برتری کوانتومی توانایی بالقوه دستگاه‌ها برای حل مشکلاتی است که کامپیوترهای کلاسیک عملاً از انجام آن ناتوان هستند.
الگوریتم شر برای فاکتور سازی عدد صحیح، که در زمان چند جمله ای بر روی یک کامپیوتر کوانتومی اجرا می‌شود، چنین سرعت فوق‌العاده چند جمله ای را نسبت به بهترین الگوریتم کلاسیک شناخته شده فراهم می‌کند.[۱]
مانند فاکتورسازی عدد صحیح، اعتقاد بر این است که برای رایانه‌های کلاسیک بر اساس فرضیات پیچیدگی معقول، نمونه برداری از توزیع‌های خروجی مدارهای کوانتومی تصادفی سخت است. گوگل پیش از این اعلام کرده بود با برطرف کردن این مشکل با مجموعه ای از ۴۹ کوبیت ابررسانا، قبل از پایان سال ۲۰۱۷ برتری کوانتومی را نشان خواهد داد.[۲] با این حال، از اوایل ژانویه سال ۲۰۱۸، تنها اینتل چنین سخت‌افزاری را اعلام کرده‌است.[۳] در اکتبر سال ۲۰۱۷، IBM شبیه‌سازی ۵۶ کوبیت را روی یک ابر رایانه معمولی نشان داد و تعداد کیوبیت‌های مورد نیاز برای برتری کوانتومی را افزایش داد.[۴] در نوامبر سال ۲۰۱۸، گوگل با همکاری ناسا را اعلام کرد که "نتایج حاصل از مدارهای کوانتومی موجود در پردازنده‌های کوانتومی گوگل را تجزیه و تحلیل می‌کند.[۵][۶] در ۲۱ ژوئن ۲۰۱۹ دانشمند آمریکایی بیان کرد که بر طبق قانون Dowling-Neven، برتری کوانتومی ممکن است در سال ۲۰۱۹ اتفاق بیفتد.[۷] در تاریخ ۲۰ سپتامبر، روزنامه فایننشال تایمز گزارش داد که "گوگل ادعا می‌کند با یک آرایه ۵۴ کیوبیت به برتری کوانتومی رسیده‌است، از این تعداد ۵۳ عملکردی است که برای انجام یک سری عملیات در ۲۰۰ ثانیه استفاده می‌شود که برای یک ابررایانه حدود ۱۰٬۰۰۰ سال به طول خواهد انجامید.[۸][۹] در ۲۳ اکتبر، گوگل رسماً ادعاهای پیشین را تأیید کرد.[۱۰][۱۱]