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、拟器文昌市某某软件科技教育中心姚星灿、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。首次文昌市某某软件科技教育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】(责任编辑:热门资讯)
- 奥纳纳在维拉5场3球,埃弗顿生涯72场只进了4球
- 金龙鱼跌超8%,股价再创历史新低
- 北京至孟加拉国首都达卡直飞航线从10日起开通
- 山东舰航母编队现身台岛以东,释放何种信号?
- 北京拟新开3条省际客运班线:两条到河北,一条通山东
- 北京至孟加拉国首都达卡直飞航线从10日起开通
- 副部长参加发布会,带了一条特别的丝巾
- 公职人员与教师夜摘豆角引纠纷,湖南常宁通报
- 委内瑞拉一飞机因技术故障降落在哥伦比亚边境城市
- 提升群众安全感为平安“加码” 北京公交警方一天查获3名网上在逃人员
- “如果美国收到核袭击警告,晚上8点后给谁打电话?”白宫发言人叹了口气
- 哈尔滨女子5000万购法院查封房后钱房两空:房款无处讨,房也不属于她
- 鱼灯夜游 国风市集——北京最大户外市集开启中秋古风奇妙游园会
- “性能更好、更可靠”,香港警方将改用国产手枪
- 正处于“香眼”阶段,颐和园百余盆桂花扮靓中秋节
- 俄称基辅儿童医院遭袭与挪威相关 要求挪威作出解释
- 全国首批移动智能监测空气质量的无人车在京上路
- 涉华为,德国宣布,中方回应
- 克里姆林宫解释扩军原因:西部边境威胁日益严重
- 21岁小伙当“宿管大爷”月薪8千13薪,网友慕了
- 中超第10轮最佳球员:巴尔加斯当选,帽子戏法助海港六球大胜 views+
- 世体:对孔德感兴趣的球队越来越多,国米与纽卡加入竞争 views+
- 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 views+
- 首映|《彷徨之刃》:王千源这次的表演完全不像是演的 views+
- 杨幂被曝赶赴香港看女儿,在机场误入男厕所,还被指腿型内八字 views+
- 华为也卖不动了,Pura70不再缺货 views+
- 百度副总裁“出圈”:网红言论不能挑战主流价值观 views+
- 2024MetGala红毯:赞达亚抢眼吸睛,Jennie和邓文迪母女抢镜 views+
- 本赛季英超预期失球最少榜:阿森纳31.46球居首,曼城37.38球次席 views+
- 《浪姐5》第二次分组,低情商还当众提要求,高情商已私下组好队 views+