量子計(jì)算研究取得重大突破我國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)量子模擬器新飛躍

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2024-07-11 13:59:22 光明網(wǎng)

量子計(jì)算研究取得重大突破

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)近期在量子計(jì)算領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展,，成功構(gòu)建了針對(duì)費(fèi)米子哈伯德模型的超冷原子量子模擬器。這一成果不僅超越了經(jīng)典計(jì)算機(jī)的模擬能力,，還首次實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該模型中的反鐵磁相變現(xiàn)象,，為揭示量子磁性在高溫超導(dǎo)機(jī)制中的角色及獲取費(fèi)米子哈伯德模型的低溫相圖邁出了關(guān)鍵步伐,。研究詳情已于7月10日在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》上在線發(fā)表。

費(fèi)米子哈伯德模型作為研究高溫超導(dǎo)材料的基石之一,，其復(fù)雜性阻礙了科學(xué)家們對(duì)其深入理解及實(shí)際應(yīng)用的發(fā)展,。該模型在二維和三維空間中沒(méi)有簡(jiǎn)單的解析解答，同時(shí)極高的計(jì)算復(fù)雜度讓即便是超級(jí)計(jì)算機(jī)也難以有效模擬,。因此,，探索高效求解手段顯得尤為重要。

通過(guò)量子計(jì)算技術(shù),，研究團(tuán)隊(duì)克服了傳統(tǒng)計(jì)算方法的局限,，邁向了科學(xué)計(jì)算的新階段。他們實(shí)現(xiàn)的量子模擬器不僅代表了量子計(jì)算優(yōu)越性的具體展現(xiàn),，更是向構(gòu)建通用容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)這一長(zhǎng)期目標(biāo)邁進(jìn)的關(guān)鍵步驟,。特別是在理論上證明通用量子計(jì)算機(jī)也難以精確處理費(fèi)米子哈伯德模型的情況下，本次實(shí)驗(yàn)的成功驗(yàn)證成為了量子計(jì)算研究領(lǐng)域的重大突破,。

實(shí)驗(yàn)中,，研究團(tuán)隊(duì)利用超冷原子在光晶格中的獨(dú)特性質(zhì)，解決了光晶格強(qiáng)度不均和費(fèi)米原子制冷的技術(shù)難題,，精細(xì)調(diào)控各項(xiàng)參數(shù)，最終觀測(cè)到反鐵磁相變的直接證據(jù),，這在摻雜條件下尤為顯著,。這一發(fā)現(xiàn)不僅推進(jìn)了對(duì)費(fèi)米子哈伯德模型本質(zhì)的理解，也為后續(xù)研究鋪平道路,，展示了量子模擬技術(shù)在解決傳統(tǒng)計(jì)算瓶頸問(wèn)題上的巨大潛力,。

《自然》雜志的審稿人對(duì)此項(xiàng)工作給予了極高贊譽(yù)，認(rèn)為它是科技進(jìn)步的里程碑,，標(biāo)志著該研究領(lǐng)域的重要進(jìn)展,，體現(xiàn)了科研人員精湛的實(shí)驗(yàn)技藝和長(zhǎng)久以來(lái)追求的成就。

(責(zé)任編輯：盧其龍 CN070)

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