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、拟器郑州市某某涂装工程厂姚星灿、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。首次郑州市某某涂装工程厂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”。
- 最近发表
- 随机阅读
-
- 北京开展碳排放配额有偿竞价发放 成交量近35万吨
- 呈现上海百年市井记忆,口述式家庭纪录片《七家乐》将播
- “减肥神药”到底进没进医保?官方详解
- 沪指跌0.21%,创指跌0.95%:海运逆市走强
- 岑浩辉成为澳门特区第六任行政长官选举唯一被提名人
- 华为P70系列渲染图曝光 不规则矩阵绝无撞机
- 跟着电影主人公跳街舞,他们什么来头?
- 纪念|石维坚:做人实,演戏真
- 黄金突然飙涨!有人速度套现40多万元!机构警告:金价有望涨至3000美元
- һ·????һ·?? ?????й?Ʒ????ǿ??
- 国乒巴黎奥运参赛大名单公示,孙颖莎、陈梦出战女单
- 春季运动正当时 2个动作保护你的膝关节
- 中美举行第18次国防部工作会晤
- 国际奥委会发文晒王一博运动照,预热奥运会资格系列赛·上海
- 对话|奥运资格赛参与者谈救人:希望将小轮车正能量传递下去
- 今年已致13例死亡!咳嗽总不好,务必警惕“百日咳”
- 沈铁中秋增开24对夜间北京方向高铁临客
- 约基奇的三条“军规”
- 奥运会系列资格赛令人兴奋,参赛选手期待上海的热烈氛围
- 头晕头痛别大意,小心淋巴瘤在作祟
- 搜索
-