瑞士保罗谢尔研究所的两位理论物理学家联合谷歌公司及来自5个国家的大学研究人员,共同开发并测试了一种新型数字—模拟混合量子模拟器。该模拟器不仅能够以前所未有的精确度模拟物理过程,还具有高度灵活性,能力更强,适用于解决从固态物理到天体物理学的广泛问题。这一成果被视为量子计算领域的重要里程碑,相关论文发表在最新一期《自然》杂志上。
冷牛奶滴入热咖啡中是如何扩散的?这一问题即使是最快的超级计算机也难以高精度地模拟,因为其背后的量子物理过程异常复杂。1982年,诺贝尔奖得主理查德·费曼提出,使用传统计算机来解决这类问题,不如用专门设计的用于模拟量子物理过程的量子模拟器更为有效。随着量子计算机技术的迅速发展,费曼的设想正逐渐变为现实。
团队借助谷歌提供的包含69个超导量子比特的芯片,实现了数字和模拟操作模式的有效结合。实验中,他们通过设定离散的初始条件,模拟了热能进入固体的过程,并展示了量子模拟器如何实现热平衡状态。这仅是新型量子模拟器所能解答的众多有趣问题之一。这项新研究为开发通用量子模拟器奠定了基础,其能力远超当前只能处理特定物理问题的量子模拟器,应用范围覆盖物理学的多个不同领域。
混合量子模拟器的一个研究主题是磁学。例如,在谷歌量子芯片中,量子比特与其磁性方向调整的相关特性,对基于电子自旋而非电荷的新一代计算机芯片至关重要,有助于提高内存密度和计算速度。
此外,该量子模拟器在新材料开发中也有广阔应用前景,如开发高温超导体、更加精准且副作用更少的药物;在天体物理学领域,可用于研究关于黑洞的信息悖论——量子物理学原理指出信息不会丢失,但天体物理学家认为黑洞会摧毁与其形成相关的信息。该量子模拟器有助厘清这些复杂的天文现象。
【总编辑圈点】
1982年,费曼指出,有一些问题的解决,用计算机不如用可以模拟量子物理过程的量子模拟器。几十年过去,这一设想已逐步得到验证。此次,科研人员构建了首个数字—模拟混合量子模拟器。该装置基于69个超导量子比特芯片,实现了对复杂量子过程的高精度模拟。它在基础物理、材料科学,甚至天体物理等领域都具有广阔应用前景。今天,混合量子模拟器架起了微观量子世界与宏观宇宙之间的模拟桥梁,或许同时也铺就了一条通往通用容错量子计算机之路。
瑞士保罗谢尔研究所的两位理论物理学家联合谷歌公司及来自5个国家的大学研究人员,共同开发并测试了一种新型数字—模拟混合量子模拟器。该模拟器不仅能够以前所未有的精确度模拟物理过程,还具有高度灵活性,能力更强,适用于解决从固态物理到天体物理学的广泛问题。这一成果被视为量子计算领域的重要里程碑,相关论文发表在最新一期《自然》杂志上。
冷牛奶滴入热咖啡中是如何扩散的?这一问题即使是最快的超级计算机也难以高精度地模拟,因为其背后的量子物理过程异常复杂。1982年,诺贝尔奖得主理查德·费曼提出,使用传统计算机来解决这类问题,不如用专门设计的用于模拟量子物理过程的量子模拟器更为有效。随着量子计算机技术的迅速发展,费曼的设想正逐渐变为现实。
团队借助谷歌提供的包含69个超导量子比特的芯片,实现了数字和模拟操作模式的有效结合。实验中,他们通过设定离散的初始条件,模拟了热能进入固体的过程,并展示了量子模拟器如何实现热平衡状态。这仅是新型量子模拟器所能解答的众多有趣问题之一。这项新研究为开发通用量子模拟器奠定了基础,其能力远超当前只能处理特定物理问题的量子模拟器,应用范围覆盖物理学的多个不同领域。
混合量子模拟器的一个研究主题是磁学。例如,在谷歌量子芯片中,量子比特与其磁性方向调整的相关特性,对基于电子自旋而非电荷的新一代计算机芯片至关重要,有助于提高内存密度和计算速度。
此外,该量子模拟器在新材料开发中也有广阔应用前景,如开发高温超导体、更加精准且副作用更少的药物;在天体物理学领域,可用于研究关于黑洞的信息悖论——量子物理学原理指出信息不会丢失,但天体物理学家认为黑洞会摧毁与其形成相关的信息。该量子模拟器有助厘清这些复杂的天文现象。
【总编辑圈点】
1982年,费曼指出,有一些问题的解决,用计算机不如用可以模拟量子物理过程的量子模拟器。几十年过去,这一设想已逐步得到验证。此次,科研人员构建了首个数字—模拟混合量子模拟器。该装置基于69个超导量子比特芯片,实现了对复杂量子过程的高精度模拟。它在基础物理、材料科学,甚至天体物理等领域都具有广阔应用前景。今天,混合量子模拟器架起了微观量子世界与宏观宇宙之间的模拟桥梁,或许同时也铺就了一条通往通用容错量子计算机之路。
记者3月20日从中国科学院地质与地球物理研究所获悉,该所科研人员在东北黑土区开展了大范围的野外调查和样品采集工作,通过分析采集的黑土样品发现,黑土物质最初都是由风力搬运而来。相关研究成 科技日报从哈尔滨工业大学获悉,北京时间2024年3月20日8时31分28秒,“天都一号”“天都二号”通导技术试验星伴随探月工程四期鹊桥二号中继星任务搭乘长征八号遥三运载火箭从文昌航天发射场发射 2024年03月19日,以“初心如磐•向新出发”为主题的2024智能家居UP峰会CSHIA智能家居开年盛典在杭州成功举行。大会现场,由全国专业标准化技术委员会委员、CSHIA秘书长、中智盟投资创始人周 造成女性更容易睡不好的原因是多方面的,包括更年期等生理周期等,而女性长期的失眠除了会导致内分泌进一步失调,还会诱发心脏病、高血压、糖尿病、免疫力低下、记忆下降、脱发、皮肤松弛等。北京 3月22日消息,美国司法部对iPhone提起诉讼,声称其苹果生态系统构成垄断。司法部表示,iPhone将苹果生态系统视为一种垄断,以牺牲消费者、开发者和竞争对手的利益为代价,推动公司估值的飙升。司法部还指 3月24日是第29个世界防治结核病日,我国的宣传主题是“你我共同努力,终结结核流行”。在北京大学社会化媒体研究中心21日举办的“技术升级,加速我国终结结核流行进程”主题沙龙上,中国疾控中心结 。本文链接:混合量子模拟器能高精度模拟物理过程http://www.sushuapos.com/show-2-10570-0.html
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