La programación cuántica es una forma de simular problemas y algoritmos cuánticos dentro de un espacio informático utilizando uno de los varios lenguajes de programación creados para esta tarea. Si bien la programación cuántica se basa en la programación de computadoras, está hecha desde el punto de vista de un científico en lugar de un programador. Existen lenguajes de programación regulares que se pueden usar para esta causa, pero no aceptan fácilmente los comandos de la física cuántica, por lo que pueden resultar difíciles de manejar para este propósito. Los algoritmos pueden requerir mucha energía para ser simulados, por lo que la computadora que usa este lenguaje debe ser lo suficientemente fuerte para hacer la simulación sin fallar.
Los investigadores y científicos suelen utilizar algoritmos cuánticos para resolver problemas y para aplicaciones del mundo real, pero resolver problemas en papel o mediante una calculadora a menudo no es tan inmersivo como puede ser una simulación. Con la programación cuántica, el usuario puede ingresar un algoritmo y la computadora mostrará exactamente lo que sucede cuando los valores se utilizan en el mundo real. Esto puede ayudar con experimentos y en la creación de productos que se basan en la física.
En el exterior, la programación cuántica puede parecer cualquier otro lenguaje de programación de computadoras, pero hay algunas diferencias que la mejoran para el uso de la física cuántica. Por ejemplo, hay comandos que no se ven comúnmente en otros lenguajes que ayudan a los usuarios a ingresar algoritmos cuánticos. A diferencia de otros lenguajes que pueden hacer programas o hacer que la computadora realice muchas acciones diferentes, el lenguaje solo puede formar simulaciones. Algunas etiquetas comunes utilizadas en la programación se modifican para cumplir mejor con las etiquetas y frases utilizadas en física cuántica.
Antes de la programación cuántica aparecieron los lenguajes de programación que podían cumplir parcialmente este papel, pero había muchos problemas que impedían que fueran populares. Por un lado, los lenguajes no se optimizaron para algoritmos cuánticos. La otra gran diferencia es que las medidas y los valores tenían que ser medidas de computadora, como bits y píxeles, que resultaron ser difíciles de manejar.
Algunos algoritmos cuánticos pequeños y básicos requieren muy poca energía para simular, pero la mayoría de las simulaciones realizadas a través de la programación cuántica necesitan más energía y producen más calor del que pueden soportar la mayoría de las computadoras normales. Esto significa que, por lo general, se necesitan servidores para ayudar a procesar el algoritmo sin que la computadora se bloquee. La computadora también puede necesitar una refrigeración mejorada para garantizar que no se sobrecaliente, aunque esto es necesario principalmente para las personas que constantemente simulan algoritmos muy avanzados.