最近，由图书馆VIP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了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。

2009年，美国麻省理工学院教授塞斯.罗伊德（Seth Lloyd）等提出了用于求解线性方程组的量子算法，认为借助量子计算的并行性带来指数级的加速，将能远远超越现有经典计算机的速度。根据理论预计，求解一个亿亿亿变量的线性方程组，利用GHz时钟频率的量子计算机将只需要10秒钟的计算时间。

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，并且在美国物理学会的Physics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。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （微尺度物质科学国家实验室）

论文链接：http://prl.aps.org/abstract/PRL/v110/i23/e230501

美国物理学会Physics网站报道：

http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.110.230501 

欧洲物理学会网站PhysicsWorld头条长篇报道：

http://physicsworld.com/cws/article/news/2013/jun/12/quantum-computer-solves-simple-linear-equations

[人民日报]我科学家实现用量子计算机求解线性方程组

[科技日报]中国科大首次实现线性方程组量子算法

[中国科学报]中科大首次实现线性方程组量子算法

[香港商报]中科大量子計算機取得世界性突破：10秒匹敵超級計算機幾百年

[安徽日报]中科大首次实现线性方程组量子算法

[安徽商报]中科大有望让天气预报更准 首次实现线性方程组量子算法

[东阳日报]东阳籍科学家首次实现线性方程组量子算法