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《D-Wave公司Advantage量子计算系统模拟自旋玻璃动力学》

  • 来源专题：量子信息科技
  • 编译者： 于杰平
  • 发布时间：2023-06-27

  •  2023年4月19日，D-Wave公司与波士顿大学团队的合作研究表明，D-Wave公司5000量子比特的Advantage量子模拟机在解决自旋玻璃的3D优化问题方面性能明显高于经典系统，该工作展示了了迄今为止最大规模的可编程量子模拟器。

     这项最新研究是在目前商业化的Advantage量子模拟机上进行的。接下来，D-Wave将研究下一代产品：Advantage2。该系统正处于实验原型阶段，将是D-Wave的第六代量子计算硬件，预计完整系统将推出7000个量子比特。

    https://www.nature.com/articles/s41586-023-05867-2

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    • 来源专题：中国科学院亮点监测
    • 编译者：yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间：2018-08-01
    •         量子自旋液体是存在于量子阻挫磁性材料中的一种新型物质形态，其新奇之处在于量子自旋液体中的可以衍生出带有拓扑性质的分数化元激发，这些元激发往往具有一些非同寻常的物理性质。然而，由于其强关联、非微扰的特征，目前理论上对这些拓扑元激发的动力学特性认识甚少。最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心凝聚态理论与材料计算重点实验室万源副研究员、孟子杨副研究员，与中国科学技术大学的邓友金教授、研究生黄春炯合作，结合大规模量子蒙特卡洛模拟和量子场论的分析，在量子自旋液体动力学的理论研究上取得进展。 　　他们结合数值模拟和理论分析研究了量子自旋冰中拓扑元激发的动力学行为。量子自旋冰（如图1所示）是一类典型的三维量子自旋液体，其中的拓扑元激发包含衍生光子(emergent photon) 和自旋子 (spinon)。衍生光子的物理性质类似于量子电动力学中的光子，而自旋子则类似于电荷。他们运用大规模量子蒙特卡洛和随机解析延拓的方法首次直接、定量地刻画了一个模型自旋冰体系中这两类元激发的动力学特征（如图2所示）。在自旋激发谱函数这一实验可观测量中，衍生光子表现为无能隙的共振模式，而自旋子表现为有能隙且弥散的连续谱。这二者均直接证实了此前唯象场论的定性预言，而且可以直接和中子散射和核磁共振等实验结果进行直接对比。他们的数值计算和理论分析的结果，对目前正在快速发展之中的阻挫磁体和量子自旋液体、量子自旋冰等等领域的相关实验工作具有指导意义。 　　相关工作发表在最近一期的《物理评论快报》上（Phys. Rev. Lett. 120, 167202 (2018))。这项工作得到了科技部重点研发计划2016YFA0300502、2016YFA0301604，自然科学基金委项目11421092、11574359、11625522、11674370, 中国科学院先导培育项目 XDPB083 的支持。量子蒙特卡洛模拟所需的大规模的并行计算在中国科学院物理所量子模拟科学中心和天津国家超算中心天河1号平台上完成，计算过程中得到了天津国家超算中心孟祥飞博士、赵洋工程师等人的有力配合，在此一并感谢。
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  • 《中国科大量子模拟取得新进展：揭示格点规范理论的热化动力学与量子临界性之间关系》
    • 来源专题：量子信息科技
    • 编译者：于杰平
    • 发布时间：2023-10-12
    •  中国科学技术大学潘建伟、苑震生等与清华大学翟荟、兰州大学么志远等合作，使用自主开发的超冷原子量子模拟器，研究了格点规范场理论中的非平衡态热化过程与量子临界性之间的关系，揭示了具备规范对称性的多体系统处于量子相变临界区域时易于热化到平衡态的规律。这项研究成果2023年8月1日以“编辑推荐”的形式发表在国际权威学术期刊《物理评论快报》上。  论文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.050401
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