澳大利亚硅量子计算公司科学家在4日出版的《自然》杂志发表论文，宣布成功研制出迄今规模最大的量子材料模拟器——“量子孪生”。这款由磷原子嵌入硅芯片构建的15000量子比特阵列，为研究复杂量子材料提供了前所未有的实验平台，有望帮助科学家精准建模尚未完全理解的新材料与新分子。
“量子孪生”不仅能揭示奇特而潜在有用的量子材料的工作机制，还将助力未来材料的定向设计与性能优化。这一突破对超导体等材料研究尤为重要，这些材料的独特性质源于量子效应，传统计算机难以直接模拟，往往需依赖繁复的数学近似，而在量子模拟器上，这些效应却能被真实还原。
团队通过精密操控，将单个磷原子逐一定位在硅基底上，每个原子即成为一个可控的量子比特。通过排列成规则的二维方格，“量子孪生”可模仿真实材料中原子的结构布局。其15000量子比特的规模远超以往同类装置，此前最先进的模拟器仅基于数千个超冷原子实现。
团队还在芯片上集成了电子元件，精确调控电子的行为。例如，调节向网格中注入电子的难易程度，或控制电子在不同位置间“跃迁”的概率。这种高度可调性，使得模拟材料中的电流输运过程成为可能。
传统计算机在处理大型二维电子系统时力不从心，尤其在面对强关联、非平衡态等复杂情形时。“量子孪生”则展现出强大潜力。团队已用它模拟了一个经典理论模型，描述材料从导体到绝缘体相变的过程，并测量了系统霍尔系数随温度的变化情况，揭示了其在磁场作用下的响应特性。
该平台的规模与控制精度意味着，“量子孪生”有望挑战更具争议的科学难题，如高温超导机制。传统超导体虽原理清晰，但需极低温或高压环境，应用受限。部分非常规超导体可在较温和条件下工作，但微观机理仍不明朗。要实现室温常压超导，必须深入电子层级探明其本质，这正是量子模拟器大显身手之处。
此外，“量子孪生”还可助力药物、人工光合作用等领域的研发。
中新网北京12月19日电 (记者 孙自法)施普林格·自然旗下专业学术期刊《自然-计算科学》最新发表一篇论文称，研 全国博士后管委会办公室 中国博士后科学基金会关于印发2023年度国家资助博士后研究人员计划 （B档、C档）获选结果的通知 博 近日，“张雪峰称文科都是服务业”这一词条引发网友关注与热议。此前，“考研名师”张雪峰还说过，即使把孩子打晕，也 12月17日，记者从北京协和医院获悉，由该院儿科主编的《儿童风湿免疫病标准数据集》（以下简称数据集）正式发布。专家表示，作为 12月18日23时59分，甘肃省临夏回族自治州积石山保安族东乡族撒拉族自治县发生6.2级地震，震源深度10公里。截至19日16时，此次 1月18日，浙江科技大学、嘉兴大学分别在杭州、嘉兴举行揭牌仪式。面向未来，两所高校提出了各自的发展目标。 浙江科技大学 。本文链接：规模最大量子材料模拟器研制成功http://www.sushuapos.com/show-11-31574-0.html
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