5月30日消息，據(jù)媒體報道，清華大學(xué)段路明研究組在量子模擬計算領(lǐng)域取得重大進(jìn)展，成功實現(xiàn)了512離子的二維陣列穩(wěn)定囚禁冷卻以及300離子量子比特的量子模擬計算。
此項成果不僅刷新了國際上大規(guī)模具有單比特分辨率的多離子量子模擬計算記錄，更是首次基于二維離子陣列實現(xiàn)的大規(guī)模量子模擬。
這一成果研究論文近日發(fā)表于國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Nature，被審稿人稱為量子模擬領(lǐng)域的“巨大進(jìn)步”和“值得關(guān)注的里程碑”。
離子阱系統(tǒng)一直被視作實現(xiàn)大規(guī)模量子模擬和量子計算的有力候選物理系統(tǒng)，段路明團(tuán)隊的研究人員采用低溫一體化離子阱技術(shù)和二維離子陣列方案，不僅大規(guī)模擴(kuò)展了離子量子比特數(shù)，還顯著提升了離子陣列的穩(wěn)定性。
此次實驗中，團(tuán)隊首次實現(xiàn)了512離子的穩(wěn)定囚禁和邊帶冷卻，并對300離子進(jìn)行了單比特分辨的量子態(tài)測量。
研究人員進(jìn)一步利用300個離子量子比特，成功進(jìn)行了可調(diào)耦合的長程橫場伊辛模型的量子模擬計算。
通過準(zhǔn)絕熱演化制備阻挫伊辛模型的基態(tài)，并測量量子比特空間關(guān)聯(lián)，獲取離子集體振動模式信息，與理論結(jié)果對比驗證。
同時，對模型的動力學(xué)演化進(jìn)行量子模擬計算，并通過量子采樣和粗?；治觯炞C了非平庸的概率分布，顯示了超越經(jīng)典計算機(jī)模擬的能力。
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