導(dǎo)語：日前有新聞報道，由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士領(lǐng)銜的量子光學(xué)和量子信息團隊的陸朝陽、劉乃樂研究小組，在國際上首次成功實現(xiàn)了用量子計算機求解線性方程組的實驗，首次從原理上證明了光學(xué)量子算法的可行性。據(jù)介紹，假使求解一個億億億級變量的方程組，即便是用現(xiàn)在世界上最快的超級計算機也至少需要幾百年，而根據(jù)理論預(yù)計，利用GHz時鐘頻率的量子計算機將只需要10秒鐘。

那么，量子計算機為什么可以具有超強的運算能力呢？

傳統(tǒng)電子計算機用“比特”(用“1”或者“0”表示)作為信息存儲單位，進而實現(xiàn)各種運算。而運算過程是經(jīng)由對存儲器所存數(shù)據(jù)的操作來實施的。電子計算機無論其存儲器有多少位只能存儲一個數(shù)據(jù)，因此，對其實施一次操作只能變換一個數(shù)據(jù)，為運算某個函數(shù)，必須連續(xù)實施許多次操作。

而量子計算機的計算由諸如電子和原子核一類的量子粒子實現(xiàn)。每個粒子代表一個量子位。量子位與常規(guī)位不一樣，在量子位中電子或原子核可以處在一種疊加狀態(tài)，同時起到1和0的作用。量子計算機利用量子粒子的這種性能和特點，用“量子比特”作為信息存儲單位。例如，若有兩個量子位，他們可以同時代表所有的兩位組合：00、01、10和11。增加第三個量子位，就可以代表所有可能的三位組合。這種系統(tǒng)的擴展呈指數(shù)形式上升：n個量子位能代表2的n次方。只要有50個量子位，我們可以表示從零至大于一萬億的所有二進制位，而且是同時。正是因為量子粒子的這種特點，使量子計算機能夠采用更為豐富的信息單位，從而大大加快運行速度。

迄今為止，世界上還沒有真正意義上的量子計算機。但是，世界各地的許多實驗室正在以巨大的熱情追尋著這個夢想。如何實現(xiàn)量子計算，方案并不少，問題是在實驗上實現(xiàn)對微觀量子態(tài)的操縱確實太困難了。目前已經(jīng)提出的方案主要有冷阱束縛離子、電子或核自旋共振、量子點操縱、超導(dǎo)量子干涉等。將來也許現(xiàn)有的方案都派不上用場，最后脫穎而出的是一種全新的設(shè)計，而這種新設(shè)計又是以某種新材料為基礎(chǔ)，就像半導(dǎo)體材料對于電子計算機一樣。