Kvanttiohjelmointi on tapa simuloida kvanttiongelmia ja algoritmeja tietokoneessa käyttäen yhtä useista tätä tehtävää varten tehdyistä ohjelmointikielistä. Vaikka kvanttiohjelmointi perustuu tietokoneohjelmointiin, se tehdään tutkijan eikä ohjelmoijan näkökulmasta. Tähän tarkoitukseen voidaan käyttää säännöllisiä ohjelmointikieliä, mutta ne eivät hyväksy helposti kvanttifysiikan komentoja, joten ne voivat olla hankalia tähän tarkoitukseen. Algoritmien simulointi voi vaatia paljon energiaa, joten tätä kieltä käyttävän tietokoneen pitäisi olla riittävän vahva simulaation suorittamiseksi kaatumatta.
Tutkijat ja tutkijat käyttävät yleensä kvanttialgoritmeja ongelmien ratkaisemiseen ja tosielämän sovelluksiin, mutta ongelmien ratkaiseminen paperilla tai laskimen avulla ei useinkaan ole niin mukaansatempaavaa kuin simulaatio voi olla. Kvanttiohjelmoinnin avulla käyttäjä voi syöttää algoritmin ja tietokone näyttää täsmälleen, mitä tapahtuu, kun arvoja käytetään todellisessa maailmassa. Tämä voi auttaa kokeissa ja fysiikkaan perustuvien tuotteiden luomisessa.
Ulkopuolella kvanttiohjelmointi voi tuntua miltään muulta tietokoneohjelmointikieleltä, mutta on olemassa muutamia eroja, jotka parantavat sitä kvanttifysiikan käytössä. Esimerkiksi on olemassa komentoja, joita ei tavata muilla kielillä ja jotka auttavat käyttäjiä syöttämään kvanttialgoritmeja. Toisin kuin muut kielet, jotka voivat tehdä ohjelmia tai saada tietokoneen suorittamaan monia eri toimintoja, kieli voi muodostaa vain simulaatioita. Jotkut ohjelmoinnissa käytetyt tunnisteet muutetaan vastaamaan paremmin kvanttifysiikassa käytettyjä tunnisteita ja lauseita.
Ennen kvanttiohjelmointia tulivat ohjelmointikielet, jotka voisivat osittain täyttää tämän roolin, mutta monet ongelmat estävät niitä olemasta suosittuja. Toisaalta kieliä ei ole optimoitu kvanttialgoritmeille. Toinen merkittävä ero on se, että mittausten ja arvojen oli oltava tietokonemittauksia, kuten bittejä ja pikseleitä, mikä osoittautui hankalaksi.
Jotkut pienet ja peruskvanttialgoritmit vaativat hyvin vähän energiaa simuloidakseen, mutta suurin osa kvanttiohjelmoinnista tehdyistä simulaatioista tarvitsee enemmän energiaa ja tuottaa enemmän lämpöä kuin useimmat tavalliset tietokoneet kestävät. Tämä tarkoittaa, että palvelimia tarvitaan yleensä algoritmin käsittelemiseksi ilman, että tietokone kaatuu. Tietokone saattaa myös tarvita päivitettyä jäähdytystä varmistaakseen, ettei se ylikuumene, vaikka sitä tarvitaan useimmiten ihmisille, jotka simuloivat jatkuvasti erittäin kehittyneitä algoritmeja.