新视角 IT科技 超越经典计算机的量子模拟器首次构建

超越经典计算机的量子模拟器首次构建

科技日报记者 吴长锋

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。相关研究成果于10日在线发表在国际学术期刊《自然》上。

国际学术界为量子计算的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”。

(来源:中国科技网)

广告位

新视角 免责声明:本文上述内容出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其描述,也不构成任何其他建议。其文中陈述文字和内容来源于第三方或网络,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。如有稿件内容、版权等问题请及时联系我们进行处理。http://www.newxen.com/31542.html
上一篇
下一篇

发表评论

联系我们

联系我们

微信:nvshen2168

在线咨询: QQ交谈

邮箱: 8253665@qq.com

工作时间:周一至周五,9:00-17:30,节假日休息

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部