量子计算机是指利用原子、电子等微观物质遵循的物理学规律——“量子力学”的性质去实现计算的计算机。人们一直期待着通过利用微观物质的一些不可思议的性质，来实现远超现有计算机的计算速度。

量子计算机一旦实用化，将会在很多领域取得革命性的成果，正因此，近年来世界各国研究人员展开的研发竞争非常激烈。而追寻真正可以超越现有计算机速度的量子计算机，即所谓的“量子优越性”(又称“量子霸权”），被认为具有划时代的意义。

使用经典计算机无法判定的问题，使用量子计算机仍然无法来确定。量子算法有趣的是，它们可能能够比经典算法更快地解决一些问题， 因为量子算法所利用的量子叠加和量子纠缠可能不可以在经典计算机上有效地模拟。

IBM的Q系统和沃森实验室里的一台53Q比特的量子计算机:

IBM量子计算机内部构造图:

GOOGLE 的53Q比特 Sycamore “悬铃木” 量子计算计算机:

中科大的潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队与中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作，构建了76个光子的量子计算原型机“九章”，实现了具有实用前景的“高斯玻色取样”任务的快速求解。根据现有理论，该量子计算系统处理高斯玻色取样的速度比目前最快的超级计算机快一百万亿倍（“九章”一分钟完成的任务，超级计算机需要一亿年）。等效地，其速度比去年谷歌发布的53个超导比特量子计算原型机“悬铃木”快一百亿倍。这一成果使得我国成功达到了量子计算研究的第一个里程碑：量子计算优越性（国外也称之为“量子霸权”）。确切说，这是一台76个量子位的光量子计算机，不同于谷歌、IBM等美国公司发力的超导量子计算。我们的运行在常温下，美国的运行在绝对零度左右（获得超导能力）。单从量子位来看，目前世界第一。

“九章”系统图:

“九章”局部图: