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、拟器鹤壁市某某搬家维修网点姚星灿、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。首次鹤壁市某某搬家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:综合)
- 「图集」实探“东北雨姐”租用小院:人去院空,已成“打卡”地
- 劲嘉股份董事长“三进三出”,烟草反腐的“火”烧到副总?
- 家长如何与青春期的孩子同频共情?
- 茶百道、华莱士、蜜雪冰城等,紧急致歉!
- 开户动力减弱 券商加班加点情况有所缓解
- 互联网贷款再迎新规!
- 罕见基因突变引发胰腺内分泌肿瘤 6岁患儿在沪获救
- 国家卫健委:构建公立医院高质量发展新体系 跨省跨区域就医大幅下降
- 军事专家:解放军此次围岛演习有3个更加
- 去年净利增长约3倍,河南知名央企换帅,人均薪酬超21万
- 海外搜索大战:谷歌份额略有下降,AI搜索流量仍有限
- 日本制铁公司推迟收购美国钢铁公司的计划至年底
- 云南德宏州盈江县附近发生4.3级左右地震
- iPhone比不过OPPO?苹果手机销量跌出前五!大中华区收入降13%
- 玉渊谭天丨在战火中完成撤侨 国航CCA061安全带回151人
- 小米公司发言人:有人故意混淆超级大压铸系统和冲压线概念
- 帝都五环外,魔都是外环,上海也要放宽限购了?
- 一件衬衫1800元,小县城的高物价是怎么被贵妇撑起来的?
- 智利北部地区发生4.5级地震
- “真是不得了!” 台湾舆论热议福建舰首次海试
- 世界羽联删除何冰娇女单排名 views+
- 什么操作?美国最新隐形无人机,加了驾驶舱 views+
- 马斯克突发新版大模型,牺牲特斯拉资源叫板OpenAI,一手实测来了 views+
- 以色列特拉维夫附近遭火箭弹袭击 views+
- 采用全新外观/最大功率187KW 探索06 PRO实车曝光 views+
- 中新真探:水龙头冲洗生肉更干净吗? views+
- 法国两架军机在该国东北部发生事故 views+
- 大连通报一渔船倾覆8人落水 致2死3失踪 views+
- “学硕”将要成为历史?多所高校宣布停招学硕,考研党人麻了 views+
- @所有人 雷雨高发季节 注意防范雷击灾害 views+