超越经典计算机的量子模拟器首次构建
我要评论记者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、拟器周口市某某金属制品经销部姚星灿、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。首次周口市某某金属制品经销部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】
相关文章
当地时间12月19日，俄罗斯总统普京在莫斯科举行的2025年度记者会上表示，企图没收俄罗斯在欧洲资产的行为“甚至都不是盗窃，而是抢劫”。 俄罗斯2022年2月对乌克兰发起特别军事行动后，西方国家2025-12-28
☆ 看不到进步&量变到质变：临近的考试日期和越积越多的复习任务形成了残忍的对比，对比之下是不断暴露的新问题和根本没有进步的焦虑：写题写不好、写题写得慢、无法完成一张卷子、依然无法完整背出的基础2025-12-28
当地时间11月1日，朝鲜外务省发言人发表声明称，朝鲜将继续努力加强遏制敌对势力军事威胁、维持地区实力平衡。 声明表示，朝鲜进行的最新型洲际弹道导弹“火星炮-19”型试射，作为针对敌对势力挑战朝鲜2025-12-28
市场再度异动！ 今日早盘，A股的表现强于外围市场，题材股活跃，稀土、光刻机、房地产等板块在盘中均出现异动。其中，稀土概念股表现最为强势，Wind稀土指数一度大涨近9%，中国稀土、北方稀土等纷纷涨2025-12-28
据航班追踪网站数据显示，当地时间12月18日下午，至少5架美国海军F-18战斗机在加勒比海空域飞行，部分航迹一度接近委内瑞拉首都加拉加斯。另有两架美军军用飞机同时出现在该地区。 数据显示，部分战2025-12-28
当地时间10月31日，伊朗伊斯兰革命卫队司令侯赛因·萨拉米在参加活动时表示，以色列认为他们可以通过发射一些导弹来改变历史，但他们不要忘记不久前伊朗对其开展的军事行动，伊朗将会给以色列一个“难以想象2025-12-28
最新评论