據美國每日科學網站近日報道，來自德國、美國和加拿大的科學家攜手，首次證明了量子計算機相對傳(chuan) 統計算機的優(you) 勢，其原因在於(yu) ：量子算法利用了量子物理學的非定域性。最新研究為(wei) 量子計算機的發展奠定了新基礎。

傳(chuan) 統計算機遵循經典物理學定律，建立在二進製數字0與(yu) 1的基礎上，它們(men) 存儲(chu) 這些數字並用於(yu) 數學運算。在傳(chuan) 統計算機的內(nei) 存單元中，每個(ge) 比特（最小的信息單元）的值隻能為(wei) 1或0。而量子比特（qubit）能同時既是0又是1，這種所謂的“疊加”使量子計算機一次可對多個(ge) 數值進行運算，而傳(chuan) 統計算機必須按順序執行這些操作。因此，從(cong) 理論上說，量子計算機能輕鬆快速地解決(jue) 傳(chuan) 統計算機需要很長時間才能解決(jue) 的複雜計算問題。

為(wei) 確鑿證明量子計算機的優(you) 勢，慕尼黑工業(ye) 大學複雜量子係統理論教授羅伯特·柯尼希、滑鐵盧大學量子計算研究所的戴維·格塞特、IBM公司的謝爾蓋·布拉韋伊聯手開發了一個(ge) 量子電路，用於(yu) 解決(jue) 特別“難解”的代數問題。這一新型電路結構簡單，隻能在每個(ge) 量子比特上執行固定數量的運算。這種電路被認為(wei) 擁有固定深度。研究證明，他們(men) 所用的“難解”代數問題無法采用傳(chuan) 統固定深度的電路來解決(jue) ，因此證實了量子計算機的優(you) 勢。而且，量子算法利用了量子物理學的非定域性。

在這項研究之前，雖然有些證據指向這個(ge) 方向，但量子計算機的優(you) 勢既沒有得到證明，也沒有經過實驗演示。一個(ge) 例子便是秀爾算法（Shor's algorithm），它有效解決(jue) 了質因數分解問題，但它隻是一個(ge) 複雜理論猜想。

柯尼希說：“我們(men) 的成果表明，量子信息處理真正帶來了好處，它無需依賴未經證實的複雜理論假設。”這項研究可以看作量子計算機發展道路上的新裏程碑，因為(wei) 這種新的量子電路結構簡單，短期內(nei) ，科學家可以借助其實現量子算法。