我国首次成功构建超越经典计算机的量子模拟器
经过十多年科研攻关,国首功构中国科学技术大学潘建伟院士团队成功构建了求解费米子哈伯德模型的次成超冷原子量子模拟器,以超越经典计算机的建超商丘市某某国际贸易客服中心模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变,朝向获得该模型低温相图、越经理解高温超导机理迈出了重要的典计的量第一步,也全新打开了构建专用量子模拟机的算机大门。相关研究成果于7月10日在国际学术期刊《自然》发表。模拟
费米子哈伯德模型是国首功构晶格中电子运动规律的最简化模型,被认为是次成有希望解释高温超导机理这一困扰物理学界近四十年难题的核心物理模型。一旦理解其物理机制,建超就能够规模化地设计、越经商丘市某某国际贸易客服中心生产和应用新型的典计的量高温超导材料,在电力传输、算机医学、模拟超算等领域产生变革性影响。国首功构
潘建伟院士介绍,量子计算为求解若干经典计算机难以胜任的计算难题提供了全新的方案。国际学术界为量子计算的发展设定了三个阶段:一是对特定问题的计算能力超越经典超级计算机,实现“量子计算优越性”。随着美国谷歌公司“悬铃木”以及中国科大“九章”系列、“祖冲之号”系列量子计算原型机的实现,这一阶段的目标已达到;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。
中国科学技术大学陈宇翱教授介绍,反铁磁相变指的是当系统温度降低到某一临界温度以下时,材料突然从顺磁性状态(材料中电子的自旋方向无序排列)转变为电子自旋有序排列反铁磁状态。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的第一步,也是获得该模型低温相图的重要基础。
研究团队经过多年研究攻关,实现了多项技术突破,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。该体系包含大约80万个格点,比目前主流实验的几十个格点规模提高了约4个数量级,直接观察到了反铁磁相变的确凿证据,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。
△费米子哈伯德量子模拟器示意图。红色和蓝色的小球分别代表自旋相反的原子,它们在三维空间交错排列,形成了反铁磁晶体。原子被光晶格囚禁在玻璃真空腔中。
这一科研成果推进了对费米子哈伯德模型的理解,为进一步求解该模型、获取其低温相图奠定了基础,也首次展现了量子模拟在解决经典计算机无法胜任的重要科学问题上的巨大优势。《自然》杂志审稿人对该工作给予了高度评价,称该工作“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”。
(总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉)
(责任编辑:焦点)
- 特朗普接受拜登邀请 将在白宫会面讨论权力交接事宜
- 郑钦文返京备战中网
- 小鹏用实际行动证明,李想说得没错
- 欧冠残暴1幕:皇马80米闪电快攻!21秒创纪录,姆巴佩笑了
- 糖尿病须终身服药?这些情况可以“缓解”
- 小杨哥带货“香港美诚月饼”官方店铺下架所有商品
- 赛程来了!看郑钦文WTA500东京站首秀 views+
- 报名开启 views+
- 以媒称以色列对伊朗第二轮袭击已开始 views+
- 以色列总理办公室否认袭击前向伊朗发出警告 views+
- 以色列空袭加沙地带南部汗尤尼斯 已致28人死亡 views+
- 只会“拼记忆”的孩子,高中为何一败涂地? views+
- 哈马斯称正努力阻止以色列实施“将军计划” views+
- 增值电信业务扩大对外开放试点启动 views+
- 巴基斯坦一检查站遭遇自杀式爆炸袭击 views+
- 伊朗东南部发生恐怖袭击 已致10名边境警察死亡 views+