多年来，量子计算机都只是个概念。本月发布在《科学》期刊上的论文称，研究者们终于设计了一个量子电路，首次证明了量子计算机可以完成传统计算机不可能完成的任务。
传统计算机遵循的是经典物理理论，依赖于最基础0和1的二进制数据来进行数学运算。然而量子计算机按照量子理论，具有同时为0和1的叠加状态。这让量子计算机能一次对多个数值进行运算，而传统计算机必须顺序进行这些运算。
慕尼黑技术大学复杂性理论学家、这份论文的主要作者Robert König与同事们设计了一种简单的量子电路。这种电路仅在每个量子比特上执行固定数量的运算——称为有固定“深度”的电路。多个这样的电路并行工作，结合量子系统的非定域性（一个系统内的变化，会瞬间导致另一个系统的变化，由此多个并行系统又相当于一个整体的系统），能够解决传统计算机无法解决的复杂的代数问题。
利用量子叠加态和非定域性特性，大型量子计算机可以实现一些特定的算法和运算。比如Shor算法，能快速完成素数分解，最终将能解密目前最新式的加密算法。König说，这项研究是量子计算机领域的一个里程碑。这种简单的电路是近期的未来，实验性量子算法变为现实的候选方案之一。
