في الحوسبة الكمومية، التفوق الكمومي أو الميزة الكمومية هو هدف إثبات أن الحاسوب الكمومي القابل للبرمجة يمكنه حل مشكلة لا يستطيع أي حاسوب كلاسيكي حلها في أي فترة زمنية ممكنة، بغض النظر عن فائدة المشكلة. تم صياغة المصطلح بواسطة جون بريسكيل في عام 2011، ولكن المفهوم يعود إلى مقترحات يوري مانين عام 1980 وريتشارد فاينمان عام 1981 للحوسبة الكمومية.
من الناحية المفاهيمية، تتضمن التفوق الكمي كل من مهمة الهندسة المتمثلة في بناء حاسوب كمي قوي ومهمة نظرية التعقيد الحسابي المتمثلة في العثور على مشكلة يمكن حلها بواسطة هذا الحاسوب الكمي وتتمتع بتسريع فائق متعدد الحدود على أفضل خوارزمية كلاسيكية معروفة أو ممكنة لهذه المهمة.
تتضمن أمثلة المقترحات لإثبات التفوق الكمي اقتراح أخذ عينات البوزون من آرونسون وأرخيبوف، وأخذ عينات من مخرجات الدوائر الكمومية العشوائية. إن توزيعات الإخراج التي يتم الحصول عليها عن طريق إجراء القياسات في أخذ العينات البوزونية أو أخذ العينات الدائرة العشوائية الكمومية تكون مسطحة، ولكنها منظمة بطريقة لا يمكن من خلالها أخذ عينات بكفاءة كلاسيكية من توزيع قريب من التوزيع الناتج عن التجربة الكمومية . ولكي يكون هذا الاستنتاج صحيحا، فلا بد من الاستعانة بافتراضات خفيفة للغاية في نظرية التعقيد الحسابي. بهذا المعنى، يمكن أن تتمتع مخططات أخذ العينات العشوائية الكمية بالقدرة على إظهار التفوق الكمي.
من الخصائص البارزة للتفوق الكمي أنه يمكن تحقيقه بسهولة باستخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية قصيرة المدى، حيث لا يتطلب الأمر من الكمبيوتر الكمي أداء أي مهمة مفيدة أو استخدام تصحيح الأخطاء الكمومية عالية الجودة، وكلاهما أهداف طويلة المدى. وبالتالي، يرى الباحثون أن التفوق الكمي هو هدف علمي في المقام الأول، مع تأثير مباشر ضئيل نسبيًا على الجدوى التجارية المستقبلية للحوسبة الكمومية. بسبب التحسينات غير المتوقعة المحتملة في أجهزة الكمبيوتر والخوارزميات الكلاسيكية، قد تكون التفوق الكمي مؤقتًا أو غير مستقر، مما يضع الإنجازات المحتملة تحت التدقيق الكبير.