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、拟器常德市某某餐饮管理客服中心姚星灿、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。首次常德市某某餐饮管理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】(责任编辑:热门资讯)
- 乌称哈尔科夫州遭俄军袭击 致2死5伤
- 8月北京二手房网签14363套 同比上涨31%
- 刘谦团队集体食物中毒 官方通报初步调查情况
- “秦汉胡同”大规模闭店,监管账户竟形同虚设!记者调查
- 独家|平安人寿总经理余宏已于近日提交辞呈 继任者暂未确定
- 北京8月二手房网签量同比增31% 仍处于今年以来成交中高位水平
- 网传安徽一中学4个学生吃1盆菜,当地教育局通报
- 美国财长耶伦:美国抵押贷款利率可能还会进一步下滑
- 美军“死神”被击落,“携带8枚导弹”
- 日本将帅夸赞国足有实力:需注意防守定位球
- 京港地铁:本周起北京南站每周五、周日运营时间调整
- 俄罗斯一军区副司令被立案调查
- “金九”平淡开局 中秋假期新房销售继续回落
- 青岛“逆行打人女子居家拘留”造谣者被罚!曾对涉事路虎直播
- 香港武打演员徐少强9月初在北京离世,小他30岁的太太也相继离世
- 通过法国援乌14架米格
- 8月北京二手房网签14363套 同比上涨31%
- 视频!菲律宾9701号船故意冲撞中国海警5205舰
- 建设标准计量体系 完善碳排放“度量衡”
- 北京市海淀区71家餐饮门店因食安问题被查处,南城香等被点名
- 九分裤才是显瘦神器,这些穿搭太时尚了 views+
- 吐槽张曼玉造型太夸张?她明明美到爆 views+
- 万科重磅!200亿元落地,已到账100亿元 views+
- 穿上这些鞋,好CITY呀! views+
- 40岁女人穿衣的减龄秘诀,这么搭配出年轻范,轻松摆脱老气感 views+
- 这3件事容易诱发近视,很多家长都忽略了 views+
- 今日热点:《长相思2》今日开播;时代少年团方已报警...... views+
- 40岁女人夏天穿裙子,一定要牢记这3点,否则穿上显土又显胖 views+
- 当B级标杆配上了大疆智驾 全新迈腾售17.99万起 views+
- 为什么“一身白”越来越流行?这样穿好看又治愈 views+