خدمات محاسبات ابری کوانتومی مشابه راه حل های پلت فرم به عنوان سرویس، با اتصال مستقیم کاربران به پردازنده های کوانتومی، شبیه سازها و شبیه سازها کار می کنند.
کامپیوترهای کوانتومی فیزیکی بسیار پیچیده هستند و دسترسی مبتنی بر ابر را به یک راه‌اندازی ایده‌آل برای کسانی تبدیل می‌کند که نیاز به استفاده از قدرت محاسبات کوانتومی بدون خرید ماشین خود دارند.
به گفته IBM، سیستم‌های سخت‌افزاری کوانتومی آن تقریباً به اندازه یک خودروی متوسط هستند — عمدتاً از سیستم های خنک کننده تشکیل شده است تا اطمینان حاصل شود که پردازنده ابررسانا در دمای عملیاتی ایده آل فوق سرد باقی می ماند.
سیستم‌های سخت‌افزاری کوانتومی از ابر سیال‌هایی تشکیل شده‌اند که برای خنک‌کردن فوق‌العاده سیستم کار می‌کنند. ابررساناها، که یک اتصال جوزفسون را برای حمل بارها از طریق تونل کوانتومی تشکیل می دهند. و کیوبیت ها کنترل رفتار و رله اطلاعات را تسهیل می کنند.
کیوبیت ها می توانند عملکرد مهمی به نام برهم نهی را انجام دهند که به آنها اجازه می دهد اطلاعات کوانتومی را که در اختیار دارند در حالت برهم نهی یا ترکیبی از تمام تنظیمات ممکن کیوبیت ها قرار دهند. این پدیده امکان ایجاد فضاهای محاسباتی چند بعدی را فراهم می کند و حل مسائل پیچیده را تسهیل می کند.
نکته دیگری که هنگام صحبت در مورد محاسبات کوانتومی قابل درک است، مفهوم درهم تنیدگی — یک اثر مکانیکی کوانتومی درهم تنیدگی به ارتباط بین رفتار دو چیز جداگانه اشاره دارد. در زمینه درهم تنیدگی کوانتومی، با درهم تنیدگی کیوبیت‌ها، تغییراتی در سایر کیوبیت‌ها ایجاد می‌کنند و به سیستم اجازه می‌دهند سریع‌تر از رایانه‌های معمولی راه‌حل‌ها را بیابند.
برخلاف تصور رایج اما اشتباه که محاسبات کوانتومی می‌تواند مسائل پیچیده را با آزمایش هر پیکربندی ممکن برای یک مسئله به صورت موازی حل کند، رایانه‌های کوانتومی از درهم‌تنیدگی کیوبیت برای کشف احتمالات استفاده می‌کنند. سپس الگوریتمی را اجرا می کنند تا شانس رسیدن به بهترین پاسخ ممکن را افزایش دهند.
