超越经典计算机的量子模拟器首次构建
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、拟器潮州市某某生物科技厂姚星灿、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。首次潮州市某某生物科技厂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
- 据《以色列时报》当地时间23日援引美国《纽约时报》的报道称,一名美国官员透露,以色列总理内塔尼亚胡及其高级助手在22日的一次会议上回避了美国国务卿布林肯的要求,即公开澄清以色列并不寻求实施围困加沙2024-10-30
歌手跳下舞台将女歌迷脖子压骨折,众筹32万医疗费,现场画面曝光
在音乐与热情碰撞的夜晚,不幸的一幕却在纽约州水牛城的Mohawk Place演出场所悄然发生。澳大利亚摇滚乐团Trophy Eyes的主唱John Floreani,在一场充满激情的演出中不慎酿成意外2024-10-30贾跃亭称开启个人IP商业化赚钱还债,还要出任FF联席CEO,公司董事会否认
贾跃亭愈加活跃在社交媒体上。5月7日,法拉第未来FF)创始人兼首席产品和用户官贾跃亭发布视频称,他将考虑和FF全球CEO Matthias共同出任公司联席CEO,并将开启个人IP商业化挣钱造车,和公司2024-10-30- 42岁的郭晶晶“变”了。近日,郭晶晶参加纽约时装周的照片流出,虽然郭晶晶不是女明星,但坐在蔡卓妍和高圆圆中间却毫不逊色,甚至状态气质不输大美人高圆圆。有网友也发现,近两年的郭晶晶变化不小。还记得郭晶晶2024-10-30
- 来源:中国经济网 中国经济网北京10月25日讯A股三大指数早盘高开高走,截至午间收盘,上证指数报3307.14点,涨幅0.82%;深证成指报10661.05点,涨幅2.10%;创业板指报22502024-10-30
- 《新快报》记者王敌发文称,瑞典老帅埃里克森刚来中国执教时曾表示学不会中文,他感觉看中文字都是一样的。他在文中写道:“我记得,瑞典人斯文·埃里克森刚来中国执教时表示学不会中文,'因为中文字在我看来都是一2024-10-30
最新评论