क्वांटम कंप्यूटर अपने अद्वितीय क्वांटम एल्गोरिदम के कारण, शास्त्रीय कंप्यूटरों की तुलना में जटिल समस्याओं को अधिक कुशलता से हल करने की क्षमता रखते हैं। शास्त्रीय एल्गोरिदम के विपरीत, क्वांटम एल्गोरिदम गणना करने के लिए क्वांटम गेट्स और क्वैबिट का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, शोर का एल्गोरिदम गुणनखंडन में उत्कृष्ट है और दक्षता में शास्त्रीय तरीकों से आगे निकल जाता है। ग्रोवर का क्वांटम खोज एल्गोरिदम बड़े डेटासेट में पैटर्न पहचान को नाटकीय रूप से तेज करता है। Deutsch-Jozsa एल्गोरिदम क्वांटम कंप्यूटर के साथ प्राप्त होने वाली घातीय गति को दर्शाता है। ये एल्गोरिदम, सुपरपोज़िशन जैसे क्वांटम सिद्धांतों का लाभ उठाकर, उन समस्याओं का आशाजनक समाधान प्रदान करते हैं जिनसे शास्त्रीय कंप्यूटर जूझते हैं, संभावित रूप से क्रिप्टोग्राफी और डेटा प्रोसेसिंग जैसे क्षेत्रों में क्रांतिकारी बदलाव लाते हैं।