Pemrograman kuantum adalah cara mensimulasikan masalah kuantum dan algoritma dalam ruang komputer menggunakan salah satu dari beberapa bahasa pemrograman yang dibuat untuk tugas ini. Sementara pemrograman kuantum bergantung pada pemrograman komputer, itu dibuat dari sudut pandang seorang ilmuwan daripada seorang programmer. Ada bahasa pemrograman reguler yang dapat digunakan untuk tujuan ini, tetapi mereka tidak siap menerima perintah fisika kuantum, sehingga mereka dapat menjadi berat untuk tujuan ini. Algoritme mungkin memerlukan banyak energi untuk disimulasikan, jadi komputer yang menggunakan bahasa ini harus cukup kuat untuk membuat simulasi tanpa crash.
Para peneliti dan ilmuwan biasanya menggunakan algoritme kuantum untuk memecahkan masalah dan untuk aplikasi dunia nyata, tetapi memecahkan masalah di atas kertas atau melalui kalkulator seringkali tidak semenyenangkan simulasi. Dengan pemrograman kuantum, pengguna dapat memasukkan algoritma dan komputer akan menunjukkan dengan tepat apa yang terjadi ketika nilai digunakan di dunia nyata. Ini dapat membantu dengan eksperimen dan dalam pembuatan produk yang mengandalkan fisika.
Di luar, pemrograman kuantum mungkin tampak seperti bahasa pemrograman komputer lainnya, tetapi ada beberapa perbedaan yang meningkatkannya untuk penggunaan fisika kuantum. Misalnya, ada perintah yang tidak biasa terlihat dalam bahasa lain yang membantu pengguna memasukkan algoritme kuantum. Tidak seperti bahasa lain yang dapat membuat program atau membuat komputer melakukan banyak tindakan berbeda, bahasa tersebut hanya dapat membentuk simulasi. Beberapa tag umum yang digunakan dalam pemrograman diubah agar lebih sesuai dengan tag dan frasa yang digunakan dalam fisika kuantum.
Sebelum pemrograman kuantum datang bahasa pemrograman yang sebagian dapat mengisi peran ini, tetapi ada banyak masalah yang membuat mereka tidak populer. Pertama, bahasa tidak dioptimalkan untuk algoritma kuantum. Perbedaan utama lainnya adalah bahwa pengukuran dan nilai harus berupa pengukuran komputer, seperti bit dan piksel, yang terbukti berat.
Beberapa algoritma kuantum kecil dan dasar membutuhkan energi yang sangat sedikit untuk disimulasikan, tetapi sebagian besar simulasi yang dilakukan melalui pemrograman kuantum membutuhkan lebih banyak energi dan menghasilkan lebih banyak panas daripada yang dapat ditahan oleh kebanyakan komputer biasa. Ini berarti server biasanya diperlukan untuk membantu proses algoritma tanpa membuat komputer crash. Komputer juga mungkin memerlukan pendinginan yang ditingkatkan untuk memastikannya tidak terlalu panas, meskipun ini sebagian besar diperlukan untuk orang yang terus-menerus mensimulasikan algoritme yang sangat canggih.