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混合量子模拟器能高精度模拟物理过程

2025-02-11 12:00:03 来源: 科技日报

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科技日报北京2月10日电(记者张梦然)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。dBD流量资讯——探索最新科技、每天知道多一点LLSUM.COM

保罗谢尔研究所物理学家开发了一种新型数字模拟量子模拟器。图片来源:瑞士保罗谢尔研究所

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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。dBD流量资讯——探索最新科技、每天知道多一点LLSUM.COM

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。dBD流量资讯——探索最新科技、每天知道多一点LLSUM.COM

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。dBD流量资讯——探索最新科技、每天知道多一点LLSUM.COM

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。dBD流量资讯——探索最新科技、每天知道多一点LLSUM.COM

本文链接:混合量子模拟器能高精度模拟物理过程http://www.llsum.com/show-11-17194-0.html

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