觀察員
-
我國首次成功構(gòu)建超越經(jīng)典計算機的量子模擬器
經(jīng)過十多年科研攻關(guān)，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士團隊成功構(gòu)建了求解費米子哈伯德模型的超冷原子量子模擬器，以超越經(jīng)典計算機的模擬能力首次驗證了該體系中的反鐵磁相變，朝向獲得該模型低溫相圖、理解高溫超導(dǎo)機理邁出了重要的第一步，也全新打開了構(gòu)建專用量子模擬機的大門。相關(guān)研究成果于7月10日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。
費米子哈伯德模型是晶格中電子運動規(guī)律的最簡化模型，被認(rèn)為是有希望解釋高溫超導(dǎo)機理這一困擾物理學(xué)界近四十年難題的核心物理模型。一旦理解其物理機制，就能夠規(guī)模化地設(shè)計、生產(chǎn)和應(yīng)用新型的高溫超導(dǎo)材料，在電力傳輸、醫(yī)學(xué)、超算等領(lǐng)域產(chǎn)生變革性影響。
潘建偉院士介紹，量子計算為求解若干經(jīng)典計算機難以勝任的計算難題提供了全新的方案。國際學(xué)術(shù)界為量子計算的發(fā)展設(shè)定了三個階段：
一是對特定問題的計算能力超越經(jīng)典超級計算機，實現(xiàn)“量子計算優(yōu)越性”。隨著美國谷歌公司“懸鈴木”以及中國科大“九章”系列、“祖沖之號”系列量子計算原型機的實現(xiàn)，這一階段的目標(biāo)已達(dá)到。
二是實現(xiàn)專用量子模擬機以求解諸如費米子哈伯德模型這一類重要科學(xué)問題，這是當(dāng)前的主要研究目標(biāo)。
三是在量子糾錯的輔助下實現(xiàn)通用容錯量子計算機。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)陳宇翱教授介紹，反鐵磁相變指的是當(dāng)系統(tǒng)溫度降低到某一臨界溫度以下時，材料突然從順磁性狀態(tài)（材料中電子的自旋方向無序排列）轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮幼孕行蚺帕蟹磋F磁狀態(tài)。構(gòu)建量子模擬器驗證包括摻雜條件下的反鐵磁相變，是實現(xiàn)能夠求解費米子哈伯德模型的專用量子模擬機的第一步，也是獲得該模型低溫相圖的重要基礎(chǔ)。
研究團隊經(jīng)過多年研究攻關(guān)，實現(xiàn)了多項技術(shù)突破，創(chuàng)造性地將盒型光勢阱和平頂光晶格技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了空間均勻的費米子哈伯德體系的絕熱制備。該體系包含大約80萬個格點，比目前主流實驗的幾十個格點規(guī)模提高了約4個數(shù)量級，直接觀察到了反鐵磁相變的確鑿證據(jù)，從而首次驗證了費米子哈伯德模型包括摻雜條件下的反鐵磁相變。
費米子哈伯德量子模擬器示意圖。紅色和藍(lán)色的小球分別代表自旋相反的原子，它們在三維空間交錯排列，形成了反鐵磁晶體。原子被光晶格囚禁在玻璃真空腔中。
這一科研成果推進(jìn)了對費米子哈伯德模型的理解，為進(jìn)一步求解該模型、獲取其低溫相圖奠定了基礎(chǔ)，也首次展現(xiàn)了量子模擬在解決經(jīng)典計算機無法勝任的重要科學(xué)問題上的巨大優(yōu)勢。《自然》雜志審稿人對該工作給予了高度評價，稱該工作“有望成為現(xiàn)代科技的里程碑和重大突破”；“標(biāo)志著該領(lǐng)域向前邁出了重要的一步”。
（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）
- 原標(biāo)題：我國首次成功構(gòu)建超越經(jīng)典計算機的量子模擬器
- 責(zé)任編輯: 房佶宜
-
李菂獲馬塞爾·格羅斯曼獎：首位憑借中國國內(nèi)學(xué)術(shù)成果獲獎的科學(xué)家
2024-07-09 16:05 -
我國深海重載作業(yè)采礦車海試，水深首次突破4000米
2024-07-09 12:12 -
《人類基因組編輯研究倫理指引》發(fā)布
2024-07-08 17:01 -
-
從“蓋房子”到“頂竹筍”：我國科學(xué)家首創(chuàng)晶體制備新方法
2024-07-06 22:13 -
太空歸來后，正式亮相
2024-07-05 14:54 航空航天 -
李彥宏：“百模大戰(zhàn)”是資源浪費，商業(yè)化的閉源模型才是最能打的
2024-07-04 18:27 2024世界人工智能大會 -
AI發(fā)展有哪些挑戰(zhàn)？第一條是25億人“脫線”
2024-07-04 16:47 2024世界人工智能大會 -
黃愷、鄭永年等 | 萬字圓桌實錄：中國不能錯過人工智能時代
2024-07-04 15:38 2024世界人工智能大會 -
“世界99%的算力用于模型訓(xùn)練，只有不到1%用于安全優(yōu)先”
2024-07-04 12:15 2024世界人工智能大會 -
AI全球治理：中美聯(lián)合國握手，哪里求同，哪里存異？
2024-07-04 12:04 2024世界人工智能大會 -
這場大會，為AI發(fā)展提供了“中國藍(lán)本”！
2024-07-04 11:16 2024世界人工智能大會 -
專稿|AI時代，中國占到了意想不到的先手
2024-07-04 08:25 2024世界人工智能大會 -
神十八航天員乘組圓滿完成第二次出艙活動
2024-07-03 23:13 航空航天 -
聚焦金融科技前沿，交通銀行再度成為世界人工智能大會戰(zhàn)略合作伙伴
2024-07-02 16:26 2024世界人工智能大會 -
天兵科技就火箭墜落致歉，針對周邊受損房屋勘查、鑒定與賠付
2024-07-02 15:45 航空航天 -
中國科協(xié)發(fā)布2024重大科學(xué)問題難題
2024-07-02 11:54 科技前沿 -
華為這些國內(nèi)頭部企業(yè)，對產(chǎn)業(yè)鏈貢獻(xiàn)不夠好？
2024-07-02 08:30 -
嫦娥六號總師：這點成為美中不足
2024-07-01 10:23 航空航天 -
天龍三號火箭試車發(fā)生事故：學(xué)費必須交得值
2024-06-30 22:35 航空航天
相關(guān)推薦 -
-
最新聞 Hot
-
“美國急著找替代，卻發(fā)現(xiàn)印度越來越依賴中國”
-
“美國、中國和加拿大都在那，我們太關(guān)注中國…”
-
全球首例！國泰飛機緊急放油折返，這一空客機型全部停飛…
-
“馬斯克有錢，但世界沒義務(wù)容忍他”
-
中國鐵路扭虧為盈！負(fù)債率回落至10年來最低水平
-
韓國要吃不上泡菜了，還得靠中國？
-
委內(nèi)瑞拉發(fā)出逮捕令，馬杜羅：他竟敢說不承認(rèn)法律
-
史上首次！大眾汽車考慮關(guān)閉德國工廠，與中國有關(guān)？
-
美國大兵在土耳其被套頭胖揍：滾回家去
-
哈里斯首度發(fā)聲：不能賣！
-
“現(xiàn)在，以色列處于重大轉(zhuǎn)折點邊緣”
-
“唯一能結(jié)束俄烏沖突的國家”？他竟這樣強扯中國…
-
聞所未聞！美國把馬杜羅“專機”扣了
-
波音“星際客機”發(fā)出異響，NASA回應(yīng)
-
她宣稱：歐洲應(yīng)吸取過度依賴俄油氣的教訓(xùn)，減少對華技術(shù)依賴
-
“日本敢這么干，中國有狠招等它”
-
- 聯(lián)系我們
- 關(guān)于我們
- 版權(quán)聲明
- 服務(wù)條款
- 刊登廣告
- 聯(lián)系微博
- 加入我們
- 網(wǎng)站地圖
- 舉報鏈接
- 舉報制度規(guī)范
- 《網(wǎng)站自律管理承諾書》
Copyright ? 2014-2024 觀察者 All rights reserved。
滬ICP備10213822號-2 互聯(lián)網(wǎng)新聞信息服務(wù)許可證：31220170001
網(wǎng)登網(wǎng)視備（滬）02020000041-1號 互聯(lián)網(wǎng)宗教信息服務(wù)許可證：滬（2024）0000009
廣播電視節(jié)目制作經(jīng)營許可證：（滬）字第03952號
增值電信業(yè)務(wù)經(jīng)營許可證：滬B2-20210968 違法及不良信息舉報電話：021-62376571
滬公網(wǎng)安備 31010502000027號
中國互聯(lián)網(wǎng)舉報中心
上海市互聯(lián)網(wǎng)違法與不良信息舉報中心
