До можливих практичних реалізацій відносять квантові обчислення та квантовий комп'ютер, квантову криптографію, квантову телепортацію, квантову метрологію, квантові сенсори, та квантові зображення.
Три субтехнології сьогодні становлять основи квантових технологій — квантові обчислення, квантові комунікації та квантова сенсорика.
Квантовий комп'ютер використовує для обчислення не звичайні (класичні) алгоритми, а процеси квантовий природи, так звані квантові алгоритми, що використовують квантовомеханічні ефекти, такі як квантовий паралелізм та квантова заплутаність.