Kvantno programiranje je način simulacije kvantnih problema i algoritama unutar računalnog prostora korištenjem jednog od nekoliko programskih jezika napravljenih za ovaj zadatak. Dok se kvantno programiranje oslanja na računalno programiranje, ono je napravljeno sa stajališta znanstvenika, a ne programera. Postoje redoviti programski jezici koji se mogu koristiti za ovu svrhu, ali oni ne prihvaćaju lako naredbe kvantne fizike, pa mogu biti nezgrapni u tu svrhu. Algoritmi mogu zahtijevati puno energije za simulaciju, tako da bi računalo koje koristi ovaj jezik trebalo biti dovoljno snažno da izvede simulaciju bez pada.
Istraživači i znanstvenici obično koriste kvantne algoritme za rješavanje problema i za primjene u stvarnom svijetu, ali rješavanje problema na papiru ili putem kalkulatora često nije tako impresivno kao što to može biti simulacija. Uz kvantno programiranje, korisnik može unijeti algoritam i računalo će pokazati što se točno događa kada se vrijednosti koriste u stvarnom svijetu. To može pomoći u eksperimentima i stvaranju proizvoda koji se oslanjaju na fiziku.
Izvana, kvantno programiranje može izgledati kao bilo koji drugi računalni programski jezik, ali postoji nekoliko razlika koje ga poboljšavaju za korištenje u kvantnoj fizici. Na primjer, postoje naredbe koje se obično ne mogu vidjeti na drugim jezicima koje pomažu korisnicima da unose kvantne algoritme. Za razliku od drugih jezika koji mogu izraditi programe ili natjerati računalo da izvodi mnogo različitih radnji, jezik može samo oblikovati simulacije. Neke uobičajene oznake koje se koriste u programiranju promijenjene su kako bi bile u skladu s oznakama i frazama koje se koriste u kvantnoj fizici.
Prije kvantnog programiranja pojavili su se programski jezici koji su djelomično mogli ispuniti ovu ulogu, no postojali su brojni problemi koji su ih spriječili da budu popularni. Kao prvo, jezici nisu optimizirani za kvantne algoritme. Druga velika razlika je u tome što su mjerenja i vrijednosti morale biti računalne mjere, kao što su bitovi i pikseli, što se pokazalo nezgrapnim.
Neki mali i osnovni kvantni algoritmi zahtijevaju vrlo malo energije za simulaciju, ali većina simulacija napravljenih kvantnim programiranjem zahtijevaju više energije i proizvode više topline nego što većina običnih računala može podnijeti. To znači da su poslužitelji obično potrebni kako bi pomogli u obradi algoritma bez rušenja računala. Računalo bi također moglo trebati nadograđeno hlađenje kako bi se osiguralo da se ne pregrije, iako je to uglavnom potrebno za ljude koji stalno simuliraju vrlo napredne algoritme.