量子計算研究取得重大突破我國科學(xué)家實現(xiàn)量子模擬器新飛躍

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2024-07-11 13:59:22 光明網(wǎng)

量子計算研究取得重大突破

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的研究團(tuán)隊近期在量子計算領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展，成功構(gòu)建了針對費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)典計算機(jī)的模擬能力,，還首次實驗證實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日在國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》上在線發(fā)表,。

費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)家們對其深入理解及實際應(yīng)用的發(fā)展。該模型在二維和三維空間中沒有簡單的解析解答,，同時極高的計算復(fù)雜度讓即便是超級計算機(jī)也難以有效模擬。因此,，探索高效求解手段顯得尤為重要,。

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

實驗中,，研究團(tuán)隊利用超冷原子在光晶格中的獨特性質(zhì),，解決了光晶格強(qiáng)度不均和費米原子制冷的技術(shù)難題，精細(xì)調(diào)控各項參數(shù),，最終觀測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)了對費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)計算瓶頸問題上的巨大潛力。

《自然》雜志的審稿人對此項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驗技藝和長久以來追求的成就,。

(責(zé)任編輯：盧其龍 CN070)

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