- 北京爱博国际展览有限公司 1360
- 美国汽车工程师学会 23426
- 武汉海讯科技会务有限公司 17406
- 点时文化传媒(北京)有限公司 1365
- BIT 1422
- 南京邮电大学 20383
- 第三届材料工程与应用国际会议 1423
- 大连百奥泰科技有限公司 20391
- 安顺市建设工程交易服务中心 17389
- 南洋理工大学 17388
- 中科易康(北京)医学研究院 23381
- 苏州亿众网络科技 20385
- 灵创国际交流中心 17397
- 河北工业大学 17379
- 首都经济贸易大学 7373
- 国际工学技术出版协会 22393
- 西南财经大学 22405
- 湖南农业大学 17404
- 河北卓达国际会展中心 22429
- 湖北武汉大学 17371
中国科学院物理研究所与海外合作者基于超导量子芯片实现新奇拓扑零模式的量子模拟
2024/03/29
图 观测“侯世达蝴蝶”能谱
在国家自然科学基金项目(批准号:T2121001、11934018、12005155)等资助下,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心范桁研究员等与华南理工大学、日本理化学研究所等单位科研人员合作,开发了43比特一维超导量子芯片,以战国时期思想家和哲学家“庄子”命名,并利用其成功模拟了“侯世达蝴蝶”能谱以及各种新奇拓扑零模式。该研究成果以“基于41比特超导处理器的拓扑零模式量子模拟(Quantum simulation of topological zero modes on a 41-qubit superconducting processor)”为题发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上,论文链接为https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.080401。
随着超导量子比特实验技术和其它技术路线体系的快速发展,量子计算领域已经进入了含噪声中等规模量子时代。超导量子计算力图在多比特集成、长退相干时间和高控制精度等方面取得更大进展,并且利用高精度的量子操作和独立可寻址的状态读出,来模拟和观测那些在真实材料体系中难以实现的各种新奇物理。
首先,研究团队设计了多达41个量子比特的对角Aubry-André-Harper(AAH)模型的各种实例,并应用动态光谱技术实验测量了著名的“侯世达蝴蝶”能谱(图)。由于对角模型的拓扑特性,出现了“翅膀形状”的能隙,整个能谱图看起来就像一只翩翩起舞的蝴蝶。因为“庄子”处理器拥有足够多的量子比特,有限尺寸效应的影响被极大地抑制,“蝴蝶”身体细节中的分形结构和能带的分裂也被清晰地展示出来。
进一步地,研究团队构建了非对角AAH模型,直接测量其拓扑能带结构,并观测了边缘激发在量子行走过程中的局域化。利用体边对应关系,验证了无间隙相称AAH模型中拓扑零能边缘态的存在,这在先前的研究中从未被实验观测到。此外,因为“庄子”量子处理器中有超过40个量子比特,这足以让研究人员能够在这个重要的一维量子多体系统复杂的能带结构中捕捉到它的大量拓扑特征,包括狄拉克点、能隙的闭合、奇偶量子比特数目之间的差异,以及边缘和体态之间的区别。使用由高度可控的量子系统调控技术辅助的超导量子处理器,本工作建立了一种通用的混合量子模拟方法来探索含噪声中等规模量子时代的量子拓扑系统。
文章来源国家自然科学基金委员会,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
北京大学环境学院刘文团队及其合作者报道适用于水中抗生素高效降解的新型功能材料及构架方案
北京大学生命科学学院陆剑课题组与合作者揭示新冠病毒密码子演化规律并提出mRNA疫苗优化策略
清华大学生命学院梁鑫课题组揭示果蝇痛觉神经元感知局部刺痛的细胞生物学机制
中国科学院动物研究所团队在解析人脑时空发育图谱方面取得新进展
清华大学交叉信息研究院邓东灵团队合作在超导系统中实现量子对抗机器学习
Jooyoung Park长聘副教授合作论文在Information Systems Research发表
第九届机电控制技术与交通运输国际学术会议(ICECTT 2024)(2024-05-24)
2024年教育政策与实践研讨会(ICEPP 2024)(2024-05-24)
第三届机电一体化与机械工程国际会议(ICMME2024)(2024-05-24)
2024年电子器件、传感控制技术与光学机械工程国际学术会议(EDSCTOE 2024)(2024-05-25)
第十四届地质和地球物理学国际会议(ICGG 2024)(2024-05-31)
2024年食品工程与农业科学国际会议(ICFEAS 2024)(2024-06-02)
2024年第三届网络、通信与信息技术国际会议(CNCIT 2024)(2024-06-07)
2024年先进机器人,自动化工程与机器学习国际会议(ARAEML 2024)(2024-06-28)
2024年文化、艺术设计与社会科学国际学术会议(ICCADSS 2024)(2024-07-25)
第七届智能机器人与控制工程国际会议(IRCE 2024)(2024-08-07)
2024年社会心理学与精神卫生学国际会议(ICSPMH 2024)(2024-6-20)
2024年第三届计算、大数据和物联网国际会议(CCBDIOT 2024)(2024-9-27)
2024年模式识别,图像处理与仿真国际会议·(PRIPS 2024)(2024-5-16)
2024年生物化学与医学护理国际学术会议(ICBMN 2024)(2024-7-31)
2024年电网、电气与电子工程国际会议(PCEEE 2024)(2024-7-31)
第三届能源、电力与电气国际研讨会(ICEPET 2024)(2024-5-17)
2024年计算机科学与智能机器人国际学术会议(ICCSIR 2024)(2024-6-21)
2024机械设计制造、智能控制与自动化国际会议(MDMICA 2024)(2024-6-21)
2024年人力资源管理与企业管理国际研讨会 (CHREM 2024)(2024-10-25)
2024年深度学习、通信工程与计算机网络国际研讨会(ISDLCECN 2024)(2024-6-26)