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、拟器内江市某某地暖科技经销部姚星灿、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。首次内江市某某地暖科技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1月2日，瑞士瓦莱州负责安全事务的官员斯特凡·甘泽尔表示，该州克朗-蒙大拿“星座”酒吧火灾遇难者的人数仍有可能继续上升。 斯特凡·甘泽尔表示，许多伤者都被严重烧伤，部分人仍有死亡的风险。2026-01-06
2025届高中毕业生都已经全面进入复习状态，甚至有大量学校都已经组织模拟考试，为明年高考制定上线人数目标。根据各地高校的模拟成绩数据来看，2025届高三学生整体基础变得更加扎实，比前面两届的学生明显更2026-01-06
面对青春期的孩子，家长总会感到手足无措。特别是当孩子开始变得沉默寡言、频频低头对着手机时，家长的焦虑更是如同猛兽般扑面而来。然而现在的孩子，真的沉迷手机到不可自拔了吗？还记得当年父母盯着我们捧着金庸、2026-01-06
据央视新闻消息，记者从相关部门了解到，10月21日早上，辽宁省大连、营口、盘锦、锦州、葫芦岛等5个城市沿海地区突发海水倒灌，部分街道社区车辆被淹，有民房进水，积水深处超过半米，因事发突然，当地应急2026-01-06
乌总统泽连斯基26日表示，他预计将于28日在佛罗里达州与美国总统特朗普举行会晤，讨论对乌克兰的安全保障和领土等一些“敏感”问题。他还表示，若普京同意为期60天的停火，他将把整个“和平计划”交由乌克2026-01-06
近日，淮阴工学院官网发布了《关于淮阴工学院更名为淮安大学事项社会稳定风险评估的公示》，这意味着学校更名大学工作迈出实质性步伐。根据最近公布的全国新增硕士学位授权审核专家核查及评议结果，淮阴工学院今年公2026-01-06
最新评论