您的当前位置:首页 > 知识 > 超越经典计算机的量子模拟器首次构建 正文
时间:2024-09-21 10:54:26 来源:网络整理 编辑:知识
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、拟器沧州市某某海绵制品维修站姚星灿、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。首次沧州市某某海绵制品维修站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】普京批准与伊朗签署全面战略伙伴关系条约的建议2024-09-21 10:51
泽连斯基:中美欧“才是调停方该有的样子”2024-09-21 10:38
加拿大温哥华岛附近海域发生6.5级地震2024-09-21 10:01
北京公交站候车椅,为啥这么矮?官方回应——2024-09-21 09:54
安徽肥东频发地震,当地处于郯庐断裂带2024-09-21 09:41
北京:明后天持续闷热,周五将迎全市性雷雨天气2024-09-21 09:37
福建福清一熔铸车间疑似发生闪爆事故 造成2死1伤2024-09-21 09:37
瑞典外相:北约应“更关注中国”,以获得美国的支持2024-09-21 09:36
明夜到后天,北京有全市性降雨!北风起,气温骤降2024-09-21 09:05
泽连斯基:波兰拟参与击落乌领空俄导弹和无人机2024-09-21 08:51
涉美诚月饼有关情况,广州花都区最新通报!2024-09-21 10:50
副部长参加发布会,带了一条特别的丝巾2024-09-21 10:39
网红“蔡老板”登报向特斯拉道歉!粉丝曾超700万,已被全网封禁2024-09-21 10:19
北京今年高考首封普招录取通知书从打印到送达,仅用90分钟2024-09-21 10:14
9岁女童在病房被猥亵之后2024-09-21 10:04
韩促俄“二选一” 俄“坚决不同意”2024-09-21 09:41
浙大毕业百万网红陈娴:能直面质疑,也享受属于自己的“闲”与“甜”2024-09-21 09:38
北京首封高考普招录取通知书今日发出,内含芯片独一无二2024-09-21 09:38
打虎!杜玉波被查2024-09-21 08:42
闷热持续!今天北京最高气温34℃ 下午西部北部或现雷阵雨2024-09-21 08:09