2009年，美国麻省理工学院教授塞斯·罗伊德（Seth Lloyd）等提出了用于求解线性方程组的量子算法，认为借助量子计算的并行性带来指数级的加速，将能远远超越现有经典计算机的速度。根据理论预计，求解一个亿亿亿变量的线性方程组，利用GHz时钟频率的量子计算机将只需要10秒钟的计算时间。
潘建伟团队发展了世界领先的多光子纠缠操控技术，成功运行了求解一个2×2线性方程组的量子线路，首次从原理上证明了这一算法的可行性。审稿人评价“实验工作新颖而且重要”、“这个算法是量子信息技术最有前途的应用之一”。《物理评论快报》把该论文选为重点推介论文，并且在美国物理学会的Physics网站专门撰文介绍。