量子计算机成功求解线性方程组

    记者今天从中国科学技术大学获悉，由该校潘建伟院士领衔的量子光学和量子信息团队的陆朝阳、刘乃乐研究小组，在国际上首次成功实现用量子计算机求解线性方程组的实验。该研究成果发表在6月7日出版的《物理评论快报》上。

     线性方程组广泛地应用于几乎每一个科学和工程领域，包括数值计算、信号处理、经济学和计算机科学等。比如与我们日常生活紧密相关的气象预报，就需要建立并求解包含百万变量的线性方程组，来实现对大气中各种物理参数（温度、气压、湿度等）的模拟和预测。而高准确度的气象预报则需要求解具有海量数据的方程组，假使要求解一个亿亿亿变量的方程组，即便是用现在世界上最快的超级计算机也至少需要几百年。

     潘建伟团队发展了世界领先的多光子纠缠操控技术，成功运行了求解一个2×2线性方程组的量子线路，首次从原理上证明了这一算法的可行性。审稿人评价 “实验工作新颖而且重要”、“这个算法是量子信息技术最有前途的应用之一”。《物理评论快报》把该论文选为重点推介论文，在美国物理学会的网站专门撰文介绍。

     在中科院、科技部、教育部和基金委的长期支持下，潘建伟团队对光学量子计算开展了系统性和战略性的研究，取得了一系列开创性的成果：2007年在世界上首次用光量子计算机实现大数分解量子肖尔算法、2008年首次实现量子容失编码、2009年首次量子模拟任意子的分数统计、2010年首次实现可容错光子逻辑门、2011年首次实现非簇态的单向量子计算、2012年首次实现拓扑量子纠错、2013年首次实现线性方程组量子算法。上述成果被美国物理学会、英国物理学会、BBC、新科学家杂志等国际媒体广泛报道，标志着我国在光学量子计算领域保持着国际领先地位。