تُعتبر الذاكرة الكمومية، في مجال الحوسبة الكمومية، نسخة ميكانيكا الكم من ذاكرة الحاسوب العادية. في حين تُخزن الذاكرة العادية المعلومات على هيئة وحدات بت تمثل «1» و«0»، تخزن الذاكرة الكمومية الحالة الكمومية للاسترجاع في وقت لاحق. تحتوي هذه الحالات على معلومات حاسوبية مهمة تُعرف بالبت الكمومي. على عكس الحواسيب اليومية الكلاسيكية، يمكن للحالات المخزنة في الذاكرة الكمومية أن تكون عبارة عن تراكبات كمومية، ما يعطي المزيد من المرونة العملية في الخوارزمية الكمومية أكثر من مخزن المعلومات الكلاسيكي.
تُعتبر الذاكرة الكمومية أساسية في تطوير العديد من الأجهزة في مجال معالجة المعلومات الكمومية، من ضمنها أداة مزامنة بإمكانها ربط العديد من العمليات الكمومية في الحاسوب الكمومي، وبوابة كمومية تحتفظ بهوية أي حالة، وآلية لتحويل الفوتونات المعدّة سلفًا إلى فوتونات «حسب الطلب». يمكن استخدام الذاكرة الكمومية في مجالات عديدة، مثل الحوسبة الكمومية وتبادل المعلومات الكمومي. مكّنت الأبحاث والتجارب المستمرة الذاكرة الكمومية من تخزين البت الكمومي.