中国科学技术大学教授朱晓波正在展示超导量子比特处理器的芯片。当前，量子计算机的概念十分火热。无数好莱坞大片、科幻小说中，都提到了这项“酷炫到爆炸”的科技。鉴于其强大功能，量子计算机的研发也成为全球顶尖科研机构的“兵家必争之地”。
5月3日，中国科学院量子信息和量子科技创新研究院在上海宣布，中科院院士、中国科学技术大学教授潘建伟及其同事陆朝阳、朱晓波等，联合浙江大学教授王浩华研究组，在基于光子和超导体系的量子计算机研究方面取得了系列突破性进展。
在光学体系，中国构建了世界首台超越早期经典计算机的单光子量子计算机；在超导体系，中国团队实现了目前世界上最大数目（十个）超导量子比特的纠缠，系列成果发表于国际权威学术期刊《自然光子学》和《物理评论快报》上。
量子计算利用量子相干叠加原理，在原理上具有超快的并行计算和模拟能力，计算能力随可操纵的粒子数呈指数增长，可为经典计算机无法解决的大规模计算难题提供有效解决方案。
比如，有一个特别大的数字，人们想知道它是由哪两个数字相乘得到的。这类“大数分解”问题，如果利用万亿次经典计算机分解一个300位的大数，需要150000年；而利用万亿次量子计算机，则只需一秒钟。同样，求解一个亿亿亿变量的方程组，利用目前最快的超级计算机需要100年，而利用万亿次量子计算机，则只需要0.01秒。
当前，国际学术界在基于光子、超冷原子和超导线路体系的量子计算技术发展上总体较为领先。中国科研团队在这三个领域均有涉猎。多粒子纠缠的操纵作为量子计算的核心资源，一直是国际角逐的焦点。在光子体系，潘建伟团队在多光子纠缠领域始终保持着国际领先水平，并于2016年底把纪录刷新至十光子纠缠，这一领域，可以说是中国的“传统强项”。
中国人造出的这台量子计算机，是人类历史上第一台超越早期经典计算机的基于单光子的量子计算机，它为最终实现超越经典计算能力的量子计算这一国际学术界称之为“量子称霸”的目标奠定了坚实的基础。
由于其可集成性、消相干性等表现非常好，超导量子被很多人认为是最有希望研制性能可拓展的量子计算机的一项技术，也是国际竞争最为激烈的一个方向。中国在超导量子计算领域并没有先发优势，人才队伍也较为匮乏，这一现状，让潘建伟十分焦虑。要在这个领域弯道超车，必须要搞协同创新，把全国的优势力量集中起来。
中国科大教授朱晓波、浙江大学教授王浩华和陆朝阳、潘建伟等合作，自主研发了10比特超导量子线路样品，通过高精度脉冲控制和全局纠缠操作，成功实现了目前世界上最大数目的超导量子比特的多体纯纠缠，并通过层析测量方法完整地刻画了十比特量子态。随后，研究团队用这个超导量子线路演示了求解线性方程组的量子算法，证明了通过量子计算的并行性加速求解线性方程组的可行性，这一成果已经被《物理评论快报》杂志接收。