中國科學技術學院潘建偉院士及其朋友陸朝陽、劉乃樂等組成的研究團隊在國際上首次實現量子機器學習算法。近日人類首次實現量子通訊，國際權威數學學刊物《物理評論快報》發表了這一論文[Phys.Rev.Lett.114,。這是量子估算應用于大數據剖析和人工智能領域的開創性實驗工作。
機器學習是人工智能的核心，通過使機器模擬人類學習行為，智能化地從過去的經歷中獲得經驗，進而改善其整體性能，重組內在知識結構，并對未知風波進行確切的推算。機器學習在科學和工程眾多領域都有著十分廣泛的應用，比如金融剖析、數據挖掘、生物信息學、醫學確診等。生活中常見的一些智能系統也廣泛使用機器學習算法，比如電子商務、手寫輸入、郵件過濾等。
隨著大數據時代的到來，人類形成的電子數據正在以每三年翻一番的增速爆燃式下降。據恐怕，人類在過去五年間形成的數據總數超過了之前幾千年形成的數據總數。另一方面，隨著后摩爾時代的到來，精典計算機芯片規格無法進一步縮小，估算速率的進一步提高遭到限制人類首次實現量子通訊，科學家預測機器學習等大數據剖析任務在未來或面臨大數據爆燃式下降的巨大挑戰。
應對這一挑戰，歐美主要發達國家政府和高科技公司早已在積極整合研究力量和資源，搶灘布局，力爭在量子信息技術應用方面搶占先機。比如，2013年，印度國家民航航天局和聯合創立了量子人工智能實驗室。2014年，意大利牛津學院、諾基亞公司、和全球最大軍火供應商洛克希德馬丁公司合建了量子優化和機器學習中心。
2013年，印度麻省理工大學（MIT）塞斯·羅伊德（SethLloyd）院長提出理論預言，借助量子系統在處理高維向量上的并行估算優勢，可以為機器學習帶來指數目級的加速，將能遠遠趕超現有精典計算機的運算速率。理論恐怕，估算兩個億億億維向量的距離，用目前最快的、每秒鐘億億次運算速率的精典計算機大約須要六年，而用GHz時鐘頻度的量子計算機則可須要不到一秒的時間。