量子计算机首次精准匹配真实实验数据——磁性材料模拟迎来里程碑

IBM量子计算机与美国橡树岭国家实验室的中子散射实验数据高度吻合——这不仅仅是一次模拟精度的提升,更被研究人员视为量子计算走向实用化的重要里程碑。 近日,一项由IBM和美国能源部量子科学中心联合开展的研究成果登上了顶尖科学媒体《化学与工程新闻》(C&EN)的头条。研究团队首次证明,IBM的量子计算机能够精准模拟真实磁性材料的量子动态行为,并使模拟结果与实验室中测得的中子散射数据达到前所未有的吻合程度。这一成果不仅标志着量子计算与实验物理之间的鸿沟正在缩小,也让科学界对量子计算机的实用前景产生了新的期待。 一、实验对象:一种结构清晰的磁性晶体 研究团队选择了一种名为 KCuF₃(氟化铜钾)的磁性晶体作为实验对象。这种材料因其结构规则、量子特性清晰,长期被视为量子模拟的理想"试验台"。研究人员使用IBM量子处理器对该晶体的自旋动力学进行模拟,并将模拟结果与在橡树岭国......阅读全文

研究为量子计算提供“标尺”和“量杯”

  中国科学技术大学郭光灿院士团队李传锋、陈耕等与复旦大学周游、意大利那不勒斯费德里克二世大学Alioscia Hamma等合作,首次提出了“注入魔术资源”和“潜在魔术资源”两个核心概念,如同为量子计算过程配备了精确的“标尺”和标准的“量杯”,揭示了量子计算优势的积累过程。相关成果日前发表于《物理评

量子场论微扰计算取得进展

  量子场论被认为是描述自然的基本理论框架,以此为基础的粒子物理标准模型也得到广泛的实验验证。散射振幅作为量子场论中核心的观测量,搭建起了联系理论与实验的主要桥梁。近年来,散射振幅领域的研究取得重要进展。其发展出新的计算方法从而和高能实验紧密相关,揭示出的物理理论本身的新结构,为理解量子场论、引力和

首届CCF量子计算大会在郑州举办

8月20日~8月21日,中国计算机学会(CCF)首届量子计算大会在河南省郑州市举行,会议主题为“量子赋能、共赢未来”。本次大会由CCF主办,CCF量子计算专业组、战略支援部队信息工程大学、郑州大学联合承办,郑州市高新区管委会、国家超级计算郑州中心、郑州信大先进技术研究院共同协办。300多位国内外计算

突破!Nature发布量子计算重磅论文

近日,Nature一下刊登了三篇关于硅基量子计算重大突破的论文,并且联合作为当期封面,甚是罕见。    研究人员首次完成了硅基量子计算两比特门保真度超99%的突破,也就是说,每100次操作发生的错误少于一次。至关重要的是,所有三项研究都超过了这个关键阈值。它使基于硅量子位的量子计算机成为一个可行

中国量子计算峰会在安徽合肥召开

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506831.shtm8月19日,中国计算机学会(CCF)主办的第二届CCF量子计算大会暨中国量子计算峰会在安徽合肥开幕。中国科学院院士郭光灿、杨金龙、钱德沛,中国工程院院士陈左宁等专家出席大会。该会议汇聚

离子阱量子计算实现双码纠错

来自奥地利因斯布鲁克大学和德国亚琛工业大学的研究团队,首次在离子阱量子计算机上使用两种不同的量子纠错码实现了一组通用量子门。也就是说,利用新方法,量子计算机将能有效抑制错误,从而更有效地进行无错误计算。研究成果1月24日发表于《自然·物理》杂志。借助新方法,量子计算机采用在两种不同的量子纠错码之间来

首届量子计算产业峰会在合肥举行

中新社合肥8月21日电 (储玮玮 张俊)第一届中国计算机学会(CCF)量子计算大会暨首届量子计算产业峰会21日在安徽合肥举行,现场发布《量子金融白皮书》。 中国科学院院士、中国科学院量子信息重点实验室主任郭光灿在致辞中表示,近年来,中国坚持把推动量子计算产业化作为奋斗目标,推动科研攻关,推进工程

量子计算机呼之欲出

  5量子比特、10量子比特、50量子比特,一场激烈竞逐正在量子计算领域上演。  量子计算全球竞逐  2017年上半年,中国科学家发布世界首台超越早期传统计算机的光量子计算机,实现10个超导量子比特纠缠,在操纵质量上也是全球领先。2017年底,美国IBM公司宣布推出全球首款50量子比特的量子计算原型

当量子计算遇上人工智能

曾经,量子物理学和人工智能被看作“油和水一样无法结合”。如今,人工智能已被学术界和科技巨头视为量子计算的重要着力点。谷歌、IBM、英特尔、微软等科技巨头不断高调大秀量子计算“技术肌肉”的行为,让全球对量子计算的追逐更加白热化,这其中,中国相关企业、机构“抢滩”量子计算的身影冲在前面。3月29日,微软

光致发光和荧光量子效率计算

原理所谓光致发光(Photoluminescence简称PL),是指物体依赖外界光源 进行照射,从而获得能量,产生激发导致发光的现象。也指物质吸收光子(或电磁波)后重新辐射出光子(或电磁波)的过程。光致发光过程包括荧光发光和磷光发光。从量子力学理论上,这一过程可以描述为物质吸收光子跃迁到

量子计算机优势首次获确证

  据美国每日科学网站近日报道,来自德国、美国和加拿大的科学家携手,首次证明了量子计算机相对传统计算机的优势,其原因在于:量子算法利用了量子物理学的非定域性。最新研究为量子计算机的发展奠定了新基础。  传统计算机遵循经典物理学定律,建立在二进制数字0与1的基础上,它们存储这些数字并用于数学运算。在传

中科大利用量子模拟揭示马约拉纳费米子的量子统计特性

  中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿领导的中科院量子信息重点实验室在马约拉纳费米子研究方面取得新进展。该实验室李传锋、许金时、韩永建等与其合作者利用线性光学量子模拟器,首次实验揭示了马约拉纳费米子的非阿贝尔量子统计特性,并进一步演示了编码到马约拉纳零模的量子信息对局域噪声的免疫特性,为实现

我国首次成功构建超越经典计算机的量子模拟器

  近日,中国科学技术大学(以下简称中国科大)潘建伟院士和陈宇翱、姚星灿、邓友金教授等人成功构建了求解费米子哈伯德模型的超冷原子量子模拟器,以超越经典计算机的模拟能力首次验证了该体系中的反铁磁相变,向获得费米子哈伯德模型的低温相图、理解量子磁性在高温超导机理中的作用迈出了重要的第一步。7月10日,相

模拟高端实验-量子计算机将在科研领域“大显身手”

  模拟高端实验 再现“上帝粒子”  量子计算机将在科研领域“大显身手”  物理学家一直在努力开发量子计算机,并希望量子计算机发挥其量子力学效能,帮助发现自然界的新规律。  去年,英国《自然》杂志报道称,奥地利物理学家用4个“量子比特”组成的量子计算机,第一次实现了对高能物理这样高端实验的完整模拟。

我国科学家实现最大规模离子阱量子模拟计算

  离子阱是通过电磁场将离子限定在有限空间内的设备,被认为是有望实现大规模量子计算的物理系统之一。如何把大量离子稳定“囚禁”于离子阱,再通过激光控制,制造量子计算的基本数据单元“量子比特”,是项国际性难题。  中国科学院院士、清华大学交叉信息研究院段路明教授团队5月30日在国际学术期刊《自然》上发表

50个量子比特!量子“霸权”时代来临啦!

   在美国电气和电子工程师协会(IEEE)近日召开的计算机未来行业峰会上,IBM人工智能(AI)和量子计算机部门副主席达里奥·吉尔宣布一项里程碑式的进展:IBM已成功建成并测试全球首台50个量子比特的量子计算机原型,向验证量子计算机超越传统超级计算机的“量子霸权”时代迈出了关键一步。公司还将现有的

首个微波量子雷达实现“量子优越性”

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505246.shtm法国国家科学院里昂高等师范学院的科学家最近开发出了首个基于微波的量子雷达,其性能比现有传统雷达高20%,实现了所谓的“量子优越性”。相关研究发表于最新一期《自然·物理学》杂志。

算力迎来“量子跃迁”-上海交通大学发布全球首款量子科学计算平台

在天气预报、药物设计与金融风险管理等前沿领域,高复杂度科学计算对算力的需求日益迫切,传统计算机受限于“算力不足、耗时过长”的瓶颈,亟需新一代计算技术的突破。11月22日,上海交通大学量子科学计算团队发布全球首款量子科学计算平台UnitaryLab,致力于通过覆盖偏微分方程求解、线性代数、优化与机器学

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

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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

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

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

《自然》:复旦观测到量子自旋液体分数化激发

   复旦大学物理学系赵俊课题组与陈钢课题组及合作者利用中子散射技术在量子自旋液体候选材料YbMgGaO4中首次观测到了分数化自旋激发----完整的自旋子激发谱,这一结果为该体系中量子自旋液体态的实现提供了强有力的证据。12月5日,相关研究成果在线发表于《自然》(Nature)杂志。  据悉,复旦大

中国科研团队发布量子计算化学“计算器”

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物理所等在三维量子自旋液体动力学行为研究中取得进展

  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

高效量子引擎开发或将推动量子革命

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量子系统创51个量子比特新纪录

  能模拟化学反应 研究原子间相互作用  据《新科学家》杂志网站7月18日报道,美国哈佛大学研究团队在近日召开的莫斯科国际量子技术大会上宣布,他们已经制造出迄今最强量子系统,其拥有51个量子比特(Qubit),能模拟一种化学反应,研究原子间相互作用。此前,谷歌公司在4月份曾强势宣布,将在今年底打造出