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:2024-09-19 09:21:45 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、拟器广安市某某食品机械业务部姚星灿、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。首次广安市某某食品机械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】德国宣布9月16日起所有陆地边境恢复护照检查2024-09-19 09:14
陪诊师变身“号贩子” 行业边界亟待划清2024-09-19 08:59
中新健康|中国专家成功探索“极速康复”管理 带来医疗成本控制新策略2024-09-19 08:36
司美格鲁肽进医保了 国家医保局:用来减肥不报销2024-09-19 08:31
突然飙涨!有人已套现40多万元2024-09-19 08:07
中新健康|中国专家成功探索“极速康复”管理 带来医疗成本控制新策略2024-09-19 07:58
陪诊师变身“号贩子” 行业边界亟待划清2024-09-19 07:28
看腿就能判断血糖高不高?专家:皮肤变化成因复杂,不能一概而论2024-09-19 07:18
岑浩辉成为澳门特区第六任行政长官选举唯一被提名人2024-09-19 07:01
山药黏液微粒胶 兼具伤口止血和黏附性能2024-09-19 06:44
44岁男子持刀伤害路人,深圳警方通报2024-09-19 09:06
烧水除塑有方法 饮水安全新招揭秘2024-09-19 08:37
中新健康|双胎孕妈妈遇到“无心胎” 上海专家宫内急救助正常胎儿发育2024-09-19 08:37
广东公布最新“蚊子地图”!粤疾控:尤为注意预防伊蚊叮咬2024-09-19 08:24
贺来虎:筑梦二狼山 护学农村娃2024-09-19 08:21
糖尿病须终身服药?这些情况可以“缓解”2024-09-19 08:07
关注孩子手足口等部位症状 发现异常及时就诊2024-09-19 07:59
中新健康|中国专家成功探索“极速康复”管理 带来医疗成本控制新策略2024-09-19 07:44
合肥一家长疑似设局,举报中学老师收家长贵重礼物,官方介入调查2024-09-19 07:23
牛奶这样喝,不仅损失营养,还可能会生病2024-09-19 07:12