我国科学家首次实现超越经典计算机的超冷原子量子模拟器
探明高温超导的国科机理,进而研制出性能强大的首次实现新材料,是超越超冷九游现代物理学的重大课题。近期,经典计算机中国科学技术大学潘建伟、原量陈宇翱、模拟姚星灿、国科邓友金等人成功构建求解费米子哈伯德模型的首次实现超冷原子量子模拟器,以超越经典计算机的超越超冷模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变,朝着获得该模型低温相图、经典计算机理解量子磁性在高温超导机理中作用迈出重要一步。原量国际学术期刊《自然》7月10日发表了该成果。模拟
超导,国科九游指材料在低于某一温度时,首次实现电阻变为零的超越超冷现象。电阻为零的超导体,在电力输运、信息技术、生物医药、交通运输等领域存在巨大应用价值。但是,以高温超导为代表的新材料,其深层次机理尚未阐明,难以规模化生产和应用。
物理学家约翰·哈伯德提出的费米子哈伯德模型,是描述高温超导材料的代表性物理模型之一。但它的求解难度极高,即使是超级计算机也难以进行有效数值模拟。
量子计算提供了新解决方案。“从微观层面看,世界上绝大部分材料都由原子或分子排列形成的晶格结构组成,而材料的性质主要由晶格中的电子的运动方式决定。”中科大教授姚星灿说,因此基于光晶格中的超冷原子体系构建量子模拟器,对费米子哈伯德模型进行模拟和求解,不仅是理解高温超导机理的有效途径,也是量子计算研究的重大突破。
费米子哈伯德量子模拟器示意图。
近期,中科大潘建伟团队在前期实现盒型光势阱中的均匀费米超流的基础上,结合机器学习优化技术实现最低温度的均匀费米简并气体制备,进一步创新方法实现空间均匀的费米子哈伯德体系的绝热制备。在此基础上通过精确调控,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。
这项研究为进一步求解费米子哈伯德模型,获取其低温相图以及更深入地理解高温超导机理奠定基础,也首次展现了量子模拟在解决经典计算机无法胜任的重要科学问题上的巨大优势。(记者徐海涛、戴威、贾稀荃)
- ·涉美诚月饼有关情况,最新通报!
- ·高燃组图|青春赛场 浪尖逐金
- ·自治区调研组到我市调研
- ·桂平市加快长安工业园基础设施建设
- ·油价太“给力” 市民“泪奔”了
- ·我市举行景德镇陶瓷艺术精品展
- ·三个月连续3次交付,京茂集团实力兑现承诺
- ·快讯丨我市举办“扫黄打非”和版权管理工作推进会暨新闻出版业务培训班
- ·蒙顶山茶如何在消费者大脑中“注册”品牌
- ·在贵自治区和市人大代表开展年中专题调研
- ·自治区妇联调研组到我市调研
- ·贵港环卫工人蒙琼获阿里公益正能量奖
- ·亲历者说:三年了 我还想要去汶川看一看
- ·快讯丨贵港市第五次归侨侨眷代表大会召开 朱会东出席并讲话 陈洁英到会祝贺
- ·优化营商环境 赋能实体经济发展
- ·我市部署常态化扫黑除恶斗争工作