字节推出首个复杂材料的大规模量子模拟算法
量子计算作为新的计算范式，已经展现了在量子化学领域中的潜在巨大价值，为药物发现、材料设计和催化剂优化等领域提供了广阔的前景。 目前在简单分子的量子模拟方面已经取得了令人振奋的进展，但在量子计算机上进行固体材料的模拟仍然困难重重。这是因为不同于孤立的分子，要想准确计算材料的性质，需要将系统的规模推广至热力学极限。这会使得问题规模随采样K点迅速增大，模拟所需的量子资源爆炸式增长。 譬如，针对一个典型的复杂体系过渡金属氧化物-氧化镍(NiO)，尽管该体系在材料模拟计算中属于中小规模的问题，仍然需要大约10000量子比特，这将远超当前量子计算机可以处理的范畴。根据目前业界最新的报道，目前在真实量子计算机上的化学模拟最大规模却不超过20量子比特。 针对当前含噪中等规模量子器件，由于系统的有限相干时间、量子门的保真度等一系列因素，极大限制了当前量子计算机能实际处理问题的规模。为应对这一挑战，字节跳动ByteDance Resear......阅读全文
字节推出首个复杂材料的大规模量子模拟算法
量子计算作为新的计算范式，已经展现了在量子化学领域中的潜在巨大价值，为药物发现、材料设计和催化剂优化等领域提供了广阔的前景。 目前在简单分子的量子模拟方面已经取得了令人振奋的进展，但在量子计算机上进行固体材料的模拟仍然困难重重。这是因为不同于孤立的分子，要想准确计算材料的性质，需要将系统的规模
新算法可模拟人脑整体神经电路
下一代超级计算机利用新算法，可模拟人脑整体神经电路。图片来自网络 科技日报东京3月28日电 （记者陈超）日本理化学研究所日前宣布，他们的一个国际联合研究小组成功开发出模拟人脑整体神经电路的算法，可在下一代超级计算机上应用。新算法不仅节省内存，也能大幅提高现有超级计算机上的脑模拟速度。 神经
新算法将物理问题转化为量子语言
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/515050.shtm科技日报讯 （记者刘霞）谷歌公司科学家设计出一种算法，可将复杂的物理问题转化为量子物理学的语言，这可能使量子计算机变得更有用。相关论文发表于最近的《物理评论X》杂志。 新成果
国际团队提出一种新量子算法
一个国际研究小组近日在美国《科学进展》杂志上介绍，他们设计了一种新型量子算法，有望推动量子计算在物理、化学等多个领域的应用。 据介绍，在复杂量子系统中存在能量较小的基态，还有能量较高的激发态。过去的量子算法只能对基态问题进行有效且精确求解。针对这个问题，英国布里斯托尔大学、美国微软公司、中国中
未来密钥安全－ 后量子密码算法来保护
早在量子计算时代到来前，互联网就已经进入了后量子时代。许多人对未来量子计算机破解现代生活所依赖的密钥的能力感到担忧，因为这些密钥保护着从智能手机银行应用到在线支付的一切流程。 据《自然》报道，近日，美国国家标准与技术研究院（NIST）正式公布了其认可的能够抵抗量子计算机攻击的4项密码技术，即C
超导量子芯片上模拟黑洞的量子效应研究获进展
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质：黑洞具有正比于其视界面积的熵；黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子，其辐射温度正比于其表面引力；黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因而普遍认为，黑洞是
混合量子模拟器能高精度模拟物理过程
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
学家实验模拟出量子自旋液体
1965年诺贝尔物理学奖得主菲利普·沃伦·安德森在1973年首次提出一种新物质状态——量子自旋液体。其不同性质在高温超导和量子计算机等量子技术领域有着广阔的应用前景。但问题在于，从未有人见过这种物质状态，至少近50年来一直如此。如今，哈佛大学领导的一个物理学家团队表示，他们终于通过实验模拟并分析
量子系统模拟分子再创纪录
最新一期《自然》杂志刊登了量子计算机领域一项重大突破：IBM公司科学家利用其研发的全新算法，成功在7量子位系统中模拟出氢化铍（BeH2）分子，是迄今量子系统模拟的最大、最复杂分子，打破了以往纪录。新研究意味着用小型量子系统研发新药和各种新材料指日可待。 当今超级计算机能模拟氢化铍和其他简单分子
生物系统量子模拟首次实现
据澳大利亚墨尔本大学官网报道，该校理论家和高性能计算专家朱塞佩·巴卡副教授领导的团队，首次实现了生物系统的量子模拟，其规模足以准确模拟药物性能。团队利用美国“前沿”超级计算机的计算能力，开发出新软件，能准确预测由多达数十万个原子组成的分子系统的化学反应和物理性质，对分子行为提供高度精确的预测，并为计
潘建伟等团队完成量子密钥分发与后量子算法实现融合
记者12日从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟、张强团队与云南大学、上海交通大学及科大国盾量子公司等单位合作，完成了量子密钥分发（QKD）和后量子算法（PQC）的融合应用。该成果提供了一种新型的QKD的认证方案，为提高整个QKD网络的安全性提供了一种有效解决方案。相关成果日前发表在《NPJ 量子信
科学家首次在中性原子量子计算机上运行量子算法
近日，美国威斯康星大学麦迪逊分校宣布与两家量子公司合作，首次在中性原子（核外电子等于核内质子数的原子）量子计算机上运行量子算法，将推动量子计算的实际应用。该团队是世界上第一个在可编程门模型(Gate model)冷中性原子量子计算机上，演示量子算法的团队。其中包括美国冷原子量子技术公司ColdQ
强量子互文性有助于降低量子AI算法的运行资源需求
近日，电子科技大学基础与前沿研究院、量子物理与光量子信息教育部重点实验室与华为技术有限公司达成深度合作，依托华为自研的MindQuantum量子模拟平台，在量子人工智能（Quantum AI）方向取得重要进展。团队首次在主流量子比特架构上，定量评估了高维互文（contextual）量子态的模拟成
首个室温拓扑量子模拟器问世
美国伦斯勒理工学院研究人员制造出首个在室温下运行的强光物质相互作用拓扑量子模拟器，其宽度与人类发丝相当。这一装置将帮助物理学家研究物质和光的基本性质，支持从医学到制造业等诸多领域高效激光器的开发。相关论文发表在5月24日的《自然·纳米技术》杂志上。研究人员开发的光子拓扑绝缘体（艺术图）。图片来源：美
模拟重力场下量子异常首次现形
由德国德累斯顿技术大学科学家领导的国际研究小组，在一种晶体新材料中成功测得重力—量子异常。这是科学家们首次观测到模拟重力场下真实晶体内存在的量子异常现象。研究发表在新一期的《自然》杂志上。 物理学中能量、脉冲或电荷的形式尽管会发生变化，但永远不会消失。然而，在特定条件下，当人们将经典物理学应用
新方法成功模拟特定容错量子计算
量子计算机通往实用之路的一大障碍是纠正计算中产生的错误，人们需借助传统计算机对量子计算进行模拟验证，但这一任务极其复杂。瑞典查尔姆斯理工大学、意大利米兰大学、西班牙格拉纳达大学和日本东京大学的研究团队首次提出了一种新方法，能够模拟特定类型的容错量子计算，攻克了该领域长期存在的一项技术难题。相关论
实验室模拟出极端“量子真空”效应
英国牛津大学与葡萄牙里斯本大学高等技术学院合作，借助先进的计算模型，首次实现了强激光束改变“量子真空”的实时三维模拟。这一突破性成果标志着人类首次在实验室条件下模拟光与真空空间的相互作用，将原本仅存在于科幻小说中的概念变为现实。相关研究5日发表于《通讯·物理学》杂志。根据量子物理学理论，“量子真空”
超冷化学量子模拟研究获进展
中科院院士、中国科大教授潘建伟及同事在超冷分子和超冷化学量子模拟研究领域获新进展，首次在实验中直接观测到超低温度下弱束缚分子与自由原子间发生的量子态可分辨的化学反应，并实现了其动力学的探测，从而向基于超冷分子的超冷量子化学研究迈进了重要一步。该成果7月4日发表于《自然—物理学》。 量子计算和模
理论物理所等在超导量子芯片上模拟黑洞的量子效应
黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的一类特殊天体。20世纪70年代初，霍金、贝肯斯坦等的研究表明黑洞具有热力学性质：黑洞具有正比于其视界面积的熵；黑洞会以热辐射的形式向外辐射粒子，其辐射温度正比于其表面引力；黑洞的质量、熵和温度等满足热力学第一定律。黑洞的热力学揭示了引力的量子效应。因此普遍认为黑洞是
中国科大首次实现线性方程组量子算法
最近，由中国科学技术大学潘建伟院士领衔的量子光学和量子信息团队的陆朝阳、刘乃乐研究小组，在国际上首次成功实现了用量子计算机求解线性方程组的实验。该研究成果发表在6月7日出版的《物理评论快报》上。 线性方程组广泛地应用于几乎每一个科学和工程领域，包括数值计算、信号处理、经济学和
我国科学家首次实现快速到达量子加速算法
上海交通大学金贤敏团队提出首个基于光子集成芯片的物理系统可扩展的专用光量子计算方案，首次在实验中实现了“快速到达”问题的量子加速算法。研究人员在飞秒激光直写制备的三维光量子集成芯片中成功构建了大规模六方黏合树并演示了量子快速到达算法内核，相比经典情形展示了平方级加速。研究成果近日发表于《自然—光
科学家实验模拟出量子自旋液体
1965年诺贝尔物理学奖得主菲利普·沃伦·安德森在1973年首次提出一种新物质状态——量子自旋液体。其不同性质在高温超导和量子计算机等量子技术领域有着广阔的应用前景。但问题在于，从未有人见过这种物质状态，至少近50年来一直如此。如今，哈佛大学领导的一个物理学家团队表示，他们终于通过实验模拟并分析了这
加速十亿倍！光学量子计算模拟时间大幅缩短
科技日报北京1月27日电 （记者张梦然）据26日发表在《科学进展》杂志上的论文，英国布里斯托大学量子研究人员声称，他们大大缩短了光学量子计算机的模拟时间，比以前的方法加速了大约10亿倍。量子计算机有望以指数级速度解决某些问题，并在药物发现、电池新材料等诸多领域具有潜在应用。但量子计算仍处于早期阶段，
外尔物理量子模拟取得重要进展
中国科学技术大学潘建伟、陈帅等与北京大学刘雄军等合作，在超冷原子模拟拓扑量子材料方面取得了重要进展。研究团队在国际上首次利用超冷原子体系实现了三维自旋轨道耦合，并构造出有且仅有一对外尔点的理想外尔半金属能带结构。该研究成果于4月16日以研究长文的形式发表在国际学术期刊《科学》杂志上。 外尔半金
中国科大量子模拟取得新进展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506443.shtm
光量子计算模拟时间大幅缩短，加速十亿倍
近日，英国布里斯托大学量子研究团队声称，已经大大缩短模拟光量子计算机的时间，比以往方法加速约10亿倍。相关成果发表于《科学进展》(Science Advances)。 量子计算机有望在一些问题上实现指数级加速，从药物发现到电池新材料等领域都具有潜在的应用。而目前“量子霸权”备受关注，即量子计
量子模拟突破：原子间距缩小至50纳米
研究人员开发出一种技术，可以将原子排列间隔缩小至50纳米。图片来源：物理学家组织网科技日报北京5月5日电 （记者张佳欣）利用量子模拟器将原子尽可能紧密地排列在一起，有助科学家探索奇异物质状态，构建新型量子材料。传统上，这些模拟器捕获原子的间隔至少为500纳米。现在，美国麻省理工学院研究人员开发出一种
“原子乐高”量子模拟获重大突破
南京大学物理学院教授缪峰联合南京理工大学理学院教授程斌团队通过“原子乐高”的方式，搭建了基于转角石墨烯莫尔超晶格体系的SU(4)同位旋-扩展哈伯德模型量子模拟器，首次观测到钉扎在莫尔超晶格上的一种特殊的电子晶体态：广义同位旋维格纳晶体。 研究团队通过垂直电场对电子关联强度的原位调节作用，实
美开发可预测材料超导特性的模拟算法－超导材料开发提速
研究铁基超导体的科学家，正在将前所未有的电子结构算法与高效运转的美国橡树岭国家实验室能源部泰坦超级计算机结合起来，用来预测旋转动力学，可模拟检测未经实验的新材料的超导特性。 据物理学家组织网11月4日（北京时间）报道，在最新一期发表的《自然·物理》上，来自美国罗格斯大学的三个研究人员，空前详细
药物动力学模拟新算法，将减少新冠药物开发时间
英国《自然》杂志近日在线发表一篇重磅研究。在美国华盛顿大学蛋白质设计研究所所长、2021年生命科学突破奖获得者戴维·贝克的带领下，研究人员创造了一种生产蛋白质药物的强大新方法。利用计算机，他们设计了可以针对体内重要蛋白质（如胰岛素受体，以及病毒的表面蛋白）的小分子结合蛋白。这一进展或有助于开发应对诸