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、拟器淮南市某某高温材料维修网点姚星灿、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。首次淮南市某某高温材料维修网点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:时尚)
- 韩媒:韩国检方请求判处李在明2年有期徒刑
- ??ʵά??ũ??Ⱥ?ںϷ?Ȩ?? ??????ʳ??????ȫ
- 发射成功!看神舟十八号载人飞船的技术“绝活”
- 亿缕阳光|春风十里不如你
- 44岁男子持刀伤害路人,深圳警方通报
- 国际足联首次发布五人制足球世界排名:中国男足排名第84位
- 遭央视315晚会点名,5万多元一瓶的“听花酒”背后
- 我国现代设施种植面积达4000万亩
- 网传“一游客在河南某景区意外身亡”?官方通报
- 美好生活体验官:科技助力宜居生活 厨房环境更舒适
- “纯电真势力”出击,广汽本田第二款纯电车上海发售
- 4月份全球制造业PMI为49.9% 亚洲制造业保持温和复苏
- 2024年全国科普日倒计时1天
- 电动自行车用锂电池新国标即将实施
- 累亏近70亿!丰巢快递柜,为何非要上市?
- ??ʵά??ũ??Ⱥ?ںϷ?Ȩ?? ??????ʳ??????ȫ
- “假日经济”热力十足 激发消费市场新活力
- 智汇科普·科普中国智库专家访谈丨李象益: 创新是科普事业的灵魂
- 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
- 海关总署:解除塞尔维亚高致病性禽流感风险警示
- 中国海警局新闻发言人就菲从非法“坐滩”军舰后送一名生病人员发表谈话 views+
- 本轮巴以冲突已致加沙地带158名记者死亡 views+
- 俄副总理再次前往伊图鲁普岛,日本外务省提出抗议 views+
- 拜登再现口误 将副总统哈里斯说成特朗普 views+
- 左翼政党联盟获多数席位,勒庞发声:我们的胜利只是被推迟了 views+
- 入汛以来 我国南涝北旱、旱涝急转特征明显 views+
- 夏天到了,孩子贪凉拉肚子怎么办?权威解答来啦! views+
- 外交部:搞“脱钩”“筑墙”只会自缚手脚、自毁前途 views+
- 广州放松住房“限外令”,释放什么信号? views+
- 52名学子被中科大少年班录取:江苏最多,北京市第八中学贡献5人 views+