量子計算的運算能力根據量子比特數量指數級增長，在 AI 領域具有較大潛力。在經典計算中，計算能力與晶體管數量成正比例線性關系，而量子計算機中算力將以量子比特的指數級規模增長，據中國計算機學會微信公眾號， 2012 年“量子優勢”（同樣的計算任務，量子計算速度高于傳統計算）的概念被提出，并在 2019年由谷歌團隊實現了實驗驗證，2020 年，潘建偉院士團隊基于高斯玻色采樣模型成功構建了 76 個光子的量子計算原型機“九章”進一步驗證了量子優勢。量子計算機所能擁有的量子比特數由最初的 2 量子比特增長到了數百量子比特，并正以可觀的速度繼續增長，這為實現更可靠、更大規模的量子計算，以及挖掘基于量子計算的人工智能應用帶來更多可能性。