Với khả năng tính toán đầy “uy quyền” so với máy tính cổ điển, tính toán lượng tử áp dụng tính chất cơ học lượng tử được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi để giải quyết các vấn đề phức tạp, trong đó có khoa học vật liệu và hoá học. Bài viết này cung cấp cái nhìn tổng quan về tính toán lượng tử và các thuật toán được áp dụng trong mô phỏng phân tử, khoa học vật liệu và hoá học. Các thuật toán bộ giải trị riêng lượng tử biến phân (VQE), tối ưu hóa gần đúng lượng tử (QAOA) và ước tính pha lượng tử (QPE) được thảo luận chi tiết. Ngoài ra, chúng tôi đề cập những triển vọng trong tương lai của thuật toán lượng tử cũng như những thách thức và định hướng nghiên cứu.