您的当前位置:首页 > 热点 > 超越经典计算机的量子模拟器首次构建 正文
时间:2024-09-21 20:53:11 来源:网络整理 编辑:热点
记者10日从中国科学技术大学获悉,该校潘建伟、陈宇翱、姚星灿、邓友金等人成功构建了求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器,以超越经典计算机的模拟能力,首次验证了该体系中的反铁磁相变。相关研究成
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、拟器蚌埠市某某检测技术业务部姚星灿、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。首次蚌埠市某某检测技术业务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】墨西哥贩毒集团爆发冲突 已造成32人死亡2024-09-21 20:18
黎巴嫩多地寻呼机爆炸致多人死亡2024-09-21 19:51
新低!银行存款平均利率继续下跌2024-09-21 19:34
大数据分析盘点 中秋假期“网红”打卡地“上新”2024-09-21 19:34
穿汉服、品民俗、赏非遗……东城区东花市街道举办游园活动2024-09-21 19:22
美军“死神”被击落,“携带8枚导弹”2024-09-21 19:15
打虎!杜玉波被查2024-09-21 19:02
关于对美国军工企业采取反制措施的决定2024-09-21 18:34
意大利华商店铺火灾详情:一对浙江籍姐弟遇难,现场有汽油瓶2024-09-21 18:34
《有力见证》:老祖宗的中式审美有多绝2024-09-21 18:21
选手成绩不断提高 美国波士顿马拉松调高参赛标准2024-09-21 20:52
轻松一刻:一晃12年了,今天我过生日!2024-09-21 20:33
打虎!杜玉波被查2024-09-21 20:30
美国务院:美国没有参与黎巴嫩寻呼机爆炸事件2024-09-21 20:19
北京:21日10时至10时23分,五环外区域将试鸣防空警报2024-09-21 19:46
精彩活动抢先看|联合体成员单位2024年“全国科普日”活动预告2024-09-21 19:11
阳澄湖大闸蟹被台风“贝碧嘉”吹跑了?官方回应来了2024-09-21 19:10
44岁男子持刀伤害路人,深圳警方通报2024-09-21 18:57
成都力量亮相北京时装周,“荷二代”作品巧用蜀绣工艺2024-09-21 18:48
70亿元!社保基金再出手,战略投资国投电力2024-09-21 18:13