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、拟器日照市某某过滤器制造客服中心姚星灿、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。首次日照市某某过滤器制造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
国务院新闻办今天10月22日）举行新闻发布会，公布今年前三季度外汇收支数据。数据显示，今年前三季度，银行代客涉外收入52594亿美元，对外付款52566亿美元，顺差28亿美元。 国家外汇管理局副2024-10-30
又是一年团圆月，又是一年中秋节。为大力弘扬中华优秀传统文化，积极践行社会主义核心价值观，增强文化自信，在中秋佳节来临之际，9月14日胶州市张应小学举行“我们的节日·中秋”经典诵读活动。活动现场，同学们2024-10-30
原标题：以媒：内塔尼亚胡将宣布战争“新目标”） 据《以色列时报》网站9月14日报道，以色列总理内塔尼亚胡预计将于15日向安全内阁提出动议，把北部边境居民重返家园列2024-10-30
[王艺迪进女单决赛]今天，2024WTT澳门冠军赛女单半决赛，王艺迪@迪214 4比0战胜@王曼昱 ，成功晋级。稍后的比赛中，孙颖莎将与日本选手张本美和展开对决，争夺决赛门票。期待国乒姑娘会师冠军2024-10-30
来源：中国新闻网中新网10月27日电 据日本广播协会(NHK)报道，当地时间27日上午，一架小型飞行在日本宫城县一座机场坠崖。图片来源：日本广播协会(NHK)报道截图据报道，这架飞机当时在宫城县栗原市2024-10-30
那天，阳光透过咖啡店的窗户，洒在我的桌面上，手机屏幕突然亮起，一段视频跃入眼帘。画面中，一个稚嫩的小女孩站在舞台中央，手中的小提琴仿佛是她与世界对话的桥梁，每一个音符都精准无瑕，流淌出如溪水般清澈的旋2024-10-30
最新评论