中國量子計算和量子模擬研究取得新突破

近日，中國科學技術大學潘建偉、苑震生等與德國海德堡大學、意大利特倫託大學等聯合國際研究團隊，在超冷原子量子計算和模擬研究中取得新進展，實現了利用規模化量子體系求解複雜物理問題的重要突破。這一成果19日在國際學術期刊《自然》發表。

△示意圖

研究團隊開發了一種專用的量子計算機，通過操控束縛在其中的超冷原子，首次使用微觀量子調控手段在量子多體系統中驗證了描述電荷與電場關係的高斯定理。

中國科學院院士、中國科學技術大學教授潘建偉介紹：“實驗中在71個光晶格裏面先裝進71個原子，然後把部分原子吹跑之後，還剩下36個原子，利用晶格中超冷原子之間的相互作用及其在晶格中的排布模式，就能模擬粒子與規範場之間的相互作用和轉化，如正反粒子湮滅産生光子的過程。”

中國科學技術大學苑震生教授介紹：“實驗顯示，用超冷原子形成的光晶格中的整體物理狀態，和高能物理中高能粒子碰撞産生新粒子的過程是相似的。這也是首次用量子模擬器來模擬高能物理中的複雜物理過程。”

《自然》雜誌的審稿人對此工作給予了高度評價，認為這項工作“是量子模擬方法研究晶格規範場的一個重要的里程碑”；“邁出了模擬晶格規範場理論的真正一步，從實現量子模擬器的模組到對特定模型的完全模擬”。(總臺央視記者 帥俊全)