量子比特通过量子门在量子计算机中相互作用，量子门操纵它们的状态并创建纠缠——量子比特之间产生关联的一种独特的量子特性。 这些相互作用由特定于硬件平台的物理机制实现，例如超导电路、捕获离子或光子系统。 例如，受控非门 (CNOT) 通过根据另一个量子比特（控制）的状态翻转一个量子比特（目标）的状态来纠缠两个量子比特。 这个门是构建量子电路的基础，因为纠缠允许量子比特以经典比特无法实现的方式共享信息。 仔细控制相互作用强度和时序，以在计算过程中保持相干性并最大限度地减少误差。
物理实现决定了量子比特的交互方式。在超导量子计算机（如 IBM 或 Google 的计算机）中，量子比特通过微波谐振器或可调耦合器耦合。将微波脉冲施加到一个量子比特会引起与相邻量子比特的磁相互作用，从而实现门操作。对于捕获离子系统（由 IonQ 等公司使用），量子比特是悬浮在电磁场中的离子。激光操纵它们的电子态，并通过它们共享的振动运动引起相互作用。与此同时，光子量子比特通过诸如分束器或波导之类的光学组件进行交互，在这些组件中，光子发生干涉以产生纠缠。每种方法都有其优缺点：超导系统更易于扩展，但面临相干时间限制，而捕获离子提供高保真度相互作用，但难以扩展。
量子比特相互作用的一个关键挑战是管理由退相干和噪声引起的误差。更长的相互作用时间会增加环境干扰的风险，这会降低量子比特状态。例如，超导量子比特的相干时间通常在微秒到毫秒范围内，限制了发生错误之前的操作次数。串扰（附近量子比特之间不必要的相互作用）是另一个问题，尤其是在密集封装的架构中。Rigetti 等公司使用可调耦合器，通过动态调整量子比特耦合强度来减少串扰。诸如表面代码之类的纠错技术旨在缓解这些问题，但需要额外的量子比特和复杂的控制。随着硬件的改进，在扩展到数百或数千个量子比特的同时优化相互作用保真度仍然是实际量子计算的关键重点。