量子计算机之所以能够实现超高速运算，主要归因于以下几个关键因素：
量子叠加原理
量子计算机的基本单元是量子比特（qubits），而量子比特不同于传统计算机中的二进制位（bits），它可以同时处于0和1的叠加状态。这意味着量子计算机可以同时处理多种可能的状态，从而极大地提升了计算能力。例如，三个量子比特可以同时表示8个经典比特的信息，这使得量子计算机在处理某些特定任务时速度比传统计算机快得多。
量子纠缠
量子纠缠是一种量子力学现象，其中两个或多个量子比特之间可以建立一种即时相互关联的状态，即使它们相隔很远。这种关联使得一个量子比特的状态能够瞬间影响另一个量子比特，从而实现高效的并行计算和通信。量子纠缠是量子计算机能够实现超高速运算的另一个关键因素。
并行处理能力
量子计算机在原理上是并行处理的。这意味着量子计算机可以同时执行大量的计算任务，而不是像传统计算机那样一步一步地执行。这种并行处理能力使得量子计算机在处理大量数据和复杂算法时具有极高的效率。
指数级计算空间
由于量子比特可以表示多种可能的状态，因此量子计算机在处理大量数据时拥有指数级增长的计算空间。这意味着量子计算机在处理某些问题时，能够比传统计算机更快地找到所有可能的结果。
量子随机线路采样
量子计算机还可以通过模拟量子现象来优化计算任务，例如谷歌的“量子随机线路采样”。通过这种采样方法，量子计算机可以在保持较低保真度的情况下，实现比高保真度的经典计算机更快的计算速度。
综上所述，量子计算机之所以能够实现超高速运算，主要得益于量子叠加原理、量子纠缠、并行处理能力、指数级计算空间以及量子随机线路采样等关键因素。这些特性使得量子计算机在处理大量数据和复杂算法方面具有传统计算机无法比拟的优势。