超越经典计算机的量子模拟器首次构建
我要评论记者10日从中国科学技术大学获悉，经典计算机该校潘建伟、量模陈宇翱、拟器绥化市某某环保工程运营部姚星灿、首次邓友金等人成功构建了求解费米子哈伯德模型的构建超冷原子量子模拟器，以超越经典计算机的经典计算机模拟能力，首次验证了该体系中的量模反铁磁相变。相关研究成果于10日在线发表在国际学术期刊《自然》上。拟器
图为“天元”量子模拟器示意。首次绥化市某某环保工程运营部红色和蓝色的构建小球分别代表自旋相反的原子，它们在三维空间交错排列，经典计算机形成了反铁磁晶体。量模原子被光晶格囚禁在玻璃真空腔中。拟器制图：陈磊
国际学术界为量子计算的首次发展设定了三个阶段：一是实现“量子计算优越性”，这一里程碑目前已达到；二是构建实现专用量子模拟机以求解诸如费米子哈伯德模型这一类重要科学问题，这是当前的主要研究目标；三是在量子纠错的辅助下实现通用容错量子计算机。
费米子哈伯德模型是晶格中电子运动规律的最简化模型，被认为是可能描述高温超导材料的代表性模型之一，理论上仅能够明确无掺杂条件下系统的低温状态是反铁磁态。由于系统的复杂性，不仅反铁磁态从未得以实验验证，而且掺杂条件下的系统状态已经无法通过经典超级计算机进行准确数值模拟。因此，构建量子模拟器验证包括掺杂条件下的反铁磁相变，是实现能够求解费米子哈伯德模型的专用量子模拟机关键的第一步。
在前期工作基础上，研究团队进一步降低了盒型光势阱的强度噪声，并结合机器学习优化技术实现了最低温度的均匀费米简并气体制备，满足了实现反铁磁相变所需要的低温。他们创造性地将盒型光势阱和平顶光晶格技术相结合，实现了空间均匀的费米子哈伯德体系的绝热制备。通过精确调控相互作用强度、温度和掺杂浓度，研究团队直接观察到了反铁磁相变的确凿证据——自旋结构因子在相变点附近呈现幂律的临界发散现象，从而首次验证了费米子哈伯德模型包括掺杂条件下的反铁磁相变。
陈宇翱表示，他们首次展现了量子模拟在解决重要科学问题上的巨大优势。《自然》审稿人高度评价该成果：“有望成为现代科技的里程碑和重大突破”“标志着该领域向前迈出了重要的一步”。
【纠错】
相关文章
原标题：【青春华章】三岔河口 运河之畔 三条石往事） 【青春华章】三岔河口 运河之畔 三条石往事 来源：津云） 【青春华章】三岔河口 运河之畔 三条石往2024-09-21
电视剧《狐妖小红娘·月红篇》于5月23日起在爱奇艺全网独播。该剧讲述了涂山狐族大当家涂山红红杨幂 饰）带领涂山狐族为妖族缔结情缘，成功结缘能为苦情树增长力量，庇护妖族。在邪恶势力黑狐侵蚀苦情树后，涂山2024-09-21
自2012年在纽约外百老汇首演，摇滚音乐剧《谋杀歌谣》以其独特的情感叙事和音乐魅力，赢得了世界范围的观众。在此后被引进中国的7年间，中文版《谋杀歌谣》经历了7轮改编。从传统镜框剧场，到酒吧微醺版，再到2024-09-21
@人民日报体育 5月23日消息，2024年法网将有8位中国网协选手参加正赛，分别是：男单：张之臻女单：郑钦文7）、袁悦、王欣瑜、王曦雨、朱琳、王雅繁、白卓璇北京时间今晚8点将进行正赛抽签仪式，来一起关2024-09-21
外媒：也门胡塞武装打击以色列目标，内塔尼亚胡警告“将付出沉重代价” 据法新社等媒体15日报道，也门胡塞武装对以色列中部目标进行打击后，以色列总理内塔尼亚胡警告称，胡塞武装将付出“沉重代价”。内塔2024-09-21
CPI同比上涨0.3%、货币保持合理充裕流动性、新能源汽车产销两旺、快递行业蓬勃发展……近日，多个领域公布的4月份数据显示，二季度开局我国经济延续此前稳步向好态势。看物价数据，内生动力持续增强。国家发2024-09-21
最新评论