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、拟器潜江市某某教育科技客服中心姚星灿、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。首次潜江市某某教育科技客服中心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
记者今天从公安部获悉，今年以来，全国公安机关共立案侦办侵权假冒犯罪案件2.1万起，会同相关部门联合开展电动自行车、消防产品、儿童玩具等重点领域行业整治，全力防控质量安全风险，筑牢质量安全防线。今天2024-09-20
炎热的夏天，女生朋友们肯定都不再局限于普通的牛仔裤穿搭了，在这个季节穿裤子真的会显得有些单调无趣，如果你想要追求时尚，彰显出个人的品味。那么我建议你可以来看看下面这些打扮，这些穿搭一个比一个优雅，放弃2024-09-20
说起最近的爆剧，《不够善良的我们》必须上榜。这部由林依晨、贺军翔、许玮甯主演的台剧，一上线就刷屏各大平台。故事从一次意外的撞衫事件展开，同月同日生的两人不只爱上了同一个男人，还经常买同一款服饰。年轻时2024-09-20
近日，比亚迪4月销量数据公布，品牌总销量313245辆，其中比亚迪乘用车销量为312048辆，同比增长49.0%。按品牌来看，比亚迪王朝网和海洋网）销量为297864辆，是主要的贡献者；腾势参数丨图片2024-09-20
28岁女教师难找对象，家长疑惑“男孩都咋想的”，评论区扎心了
很多人都认为，女教师特别好找对象，“教师”这个职业就是加分项。单就职业来说，应该确实有不少父母希望孩子能和一个老师或者医生、护士结缘。基于“日久生情”的原则，男女教师很有可能处对象，然后成为学校的又一2024-09-20- 说起最近的爆剧，《不够善良的我们》必须上榜。这部由林依晨、贺军翔、许玮甯主演的台剧，一上线就刷屏各大平台。故事从一次意外的撞衫事件展开，同月同日生的两人不只爱上了同一个男人，还经常买同一款服饰。年轻时2024-09-20
最新评论