در پیگیری چندین دهه‌ای رایانش کوانتومی، بیشتر تلاش‌ها صرف سخت‌افزار مورد نیاز برای بهره‌برداری از اثرات ظریف مکانیک کوانتومی برای محاسبات مفید شده است.
اکنون، با ادعای برخی مبنی بر نزدیک شدن این سیستم‌ها، توجه به نرم‌افزاری معطوف شده است که برای انجام کارهای مفید با آن‌ها لازم است.
شرکت بریتانیایی الگوریتم‌های کوانتومی فازکرافت (Phasecraft) روز سه‌شنبه اعلام کرد که 34 میلیون دلار از تعدادی حامی مالی، از جمله یک شرکت سرمایه‌گذاری مرتبط با غول داروسازی دانمارکی نوو نوردیسک (Novo Nordisk)، جذب کرده است.
اگرچه این سرمایه‌گذاری در مقایسه با مبالغ هنگفتی که به سخت‌افزار تزریق می‌شود کوچک است، اما نشانه‌ای از این است که چگونه شرکت‌های نرم‌افزار کوانتومی تخصصی شروع به جذب توجه سرمایه‌گذاری بیشتری کرده‌اند.
باب ساتور (Bob Sutor)، کارشناس ارشد سابق کوانتوم در IBM، گفت: «در مقطعی، مردم فقط به برنامه‌ها اهمیت می‌دهند. در تاریخ رایانش، نرم‌افزار همیشه مسلط‌تر و در کانون توجه قرار می‌گیرد.»
علاقه فزاینده به الگوریتم‌ها، تلاشی برای واداشتن کامپیوترهای کوانتومی به حل طیف وسیع‌تری از مشکلات و کارآمدتر کردن تکنیک‌های شناخته شده قبلی است تا بتوانند روی ماشین‌های کوچک‌تر اجرا شوند.
به عنوان یکی از نشانه‌های دستاوردهای بالقوه، یک محقق در گوگل اخیراً ادعا کرده است که توانسته مقیاس کامپیوتر کوانتومی مورد نیاز برای اجرای الگوریتم شور (Shor’s algorithm) را 20 برابر کاهش دهد. این الگوریتم می‌تواند برای رمزگشایی رایج‌ترین فرم‌های رمزنگاری امروزی استفاده شود.
به گفته استیو بریرلی (Steve Brierley)، مدیر عامل ریورلین (Riverlane)، یک شرکت رایانش کوانتومی در بریتانیا، بهبود در الگوریتم‌های کوانتومی طی ده سال گذشته منجر به «کاهش نمایی» در میزان توان محاسباتی مورد نیاز برای اجرای آن‌ها شده است.
سخت‌افزار کوانتومی هنوز به نقطه‌ای نرسیده است که بتواند این الگوریتم‌ها را اجرا کند. اما پیتر بارت (Peter Barrett)، شریک در شرکت سرمایه‌گذاری خطرپذیر پلی‌گراند گلوبال (Playground Global) که در رهبری سرمایه‌گذاری فازکرافت مشارکت داشت، گفت: «با بهبودهای پیوسته در سخت‌افزار و الگوریتم‌ها، «نقطه همگرایی اجتناب‌ناپذیری وجود دارد. ما درست در این آستانه قرار داریم.»
پیشرفت‌های نرم‌افزاری ادعاهای جدیدی را مطرح کرده است که صنعت به زودی به برتری کوانتومی (quantum advantage) خواهد رسید؛ نقطه‌ای که در آن ماشین‌های کوانتومی می‌توانند وظایف مفیدی را انجام دهند که عملاً با کامپیوترهای سنتی، یا «کلاسیک»، قابل انجام نیستند.
اشلی مونتانارو (Ashley Montanaro)، مدیر عامل فازکرافت، گفت که الگوریتم‌های شرکتش قادر خواهند بود تا «بهار آینده» محاسبات «علمی مهمی» را انجام دهند و برخی کاربردهای تجاری مفید «طی چند سال آینده» ممکن خواهد بود. او افزود که رسیدن به این سطح از «برتری کوانتومی علمی» یک «نقطه عطف برای کل این حوزه» خواهد بود.
با این حال، توافق گسترده‌ای در مورد معنای برتری کوانتومی وجود ندارد و منتقدان ادعا می‌کنند که این فناوری هنوز سال‌ها با تبدیل شدن به ابزاری واقعاً مفید فاصله دارد.
جستجو برای اولین کاربردهای عملی بر علوم شیمی و مواد متمرکز شده است، زیرا به طور کلی انتظار می‌رود کامپیوترهای کوانتومی در مدل‌سازی اثرات کوانتومی سیستم‌های فیزیکی در سطح اتمی بیشترین اثربخشی را داشته باشند.
به عنوان مثال، فازکرافت ادعا می‌کند که راه کارآمدتری برای به کارگیری یک تکنیک پرکاربرد به نام نظریه تابع چگالی (density function theory) ابداع کرده است که برای مدل‌سازی رفتار اتم‌ها و مولکول‌ها استفاده می‌شود. این رویکرد شامل استفاده از یک الگوریتم کوانتومی برای تسریع یک مرحله در فرآیند است که منجر به یک کاربرد ترکیبی (hybrid application) می‌شود. بارت گفت: «حتی بهبودهای کوچک... به ارزش عظیمی در درک ما از شیمی و توانایی ما بر سیستم‌های شیمیایی تبدیل می‌شود.»
کار شرکت‌هایی مانند فازکرافت ابتدا می‌تواند در حوزه علم آب‌وهوا احساس شود. ساتور گفت که اندازه نسبتاً کوچک اتم‌های لیتیوم مدل‌سازی آن‌ها را آسان‌تر می‌کند، به این معنی که برخی از اولین دستاوردها از فناوری کوانتوم می‌تواند در قالب مواد باتری بهبود یافته حاصل شود. تکنیک‌های مشابه همچنین می‌توانند منجر به کشف داروهای جدید شوند و علاقه شرکت‌هایی مانند نوو نوردیسک را برانگیزند.
با این حال، کارشناسانی مانند مونتانارو هشدار می‌دهند که نتایج کوتاه‌مدت نسبتاً محدود خواهد بود. او گفت: «ما نوعی اوج تبلیغات کوانتومی را پشت سر گذاشتیم. هیجانات زیادی وجود داشت که فکر می‌کنم در برخی موارد به اندازه کافی با واقعیت تعدیل نشده بود.»