阿尔托大学量子算法秒解不可能材料难题,为量子计算铺路
量子计算机和先进量子技术依赖于特殊的量子材料,这些材料在适当条件下会表现出非凡的行为。科学家可以通过精心改变材料结构来创造全新的量子特性——一个引人注目的例子是将石墨烯薄片堆叠并扭转成莫尔图案,这可以突然将材料转变为超导体。 准晶体:超越超级计算机的难题 研究人员可以将这些层排列成更复杂的结构,包括准晶体和超莫尔材料。但预测这些奇异材料的行为却异常困难——准晶体在数学上极其复杂,模拟它们可能涉及超过一千万亿个数字,远超当今最强大超级计算机的能力范围。 阿尔托大学应用物理系的研究人员开发了一种量子启发算法,能够几乎即时处理这些庞大的非周期量子材料。该校助理教授何塞·拉多表示,这项工作还揭示了量子技术内部的一个有前景的反馈循环。 突破的核心:张量网络方法 研究团队专注于拓扑准晶体——一种具有非常规量子激发的特殊材料。这些激发特别有价值,因为它们有助于保护电导率免受干扰。然而,它们在准晶体极其复杂的结构中分布不均匀。 拉......阅读全文
阿尔托大学量子算法秒解不可能材料难题,为量子计算铺路
量子计算机和先进量子技术依赖于特殊的量子材料,这些材料在适当条件下会表现出非凡的行为。科学家可以通过精心改变材料结构来创造全新的量子特性——一个引人注目的例子是将石墨烯薄片堆叠并扭转成莫尔图案,这可以突然将材料转变为超导体。 准晶体:超越超级计算机的难题 研究人员可以将这些层排列成更复杂的结构
“量子电容”成功读取拓扑量子比特信息
由西班牙国家研究委员会马德里材料科学研究所与荷兰代尔夫特理工大学组成的国际联合研究团队,在拓扑量子计算领域取得重要进展。他们首次利用一种被称为“量子电容”的新技术,成功读取基于马约拉纳模式的拓扑量子比特中的信息,向实现更稳定的量子计算迈出关键一步。相关成果发表于最新一期《自然》杂志。量子计算的核心挑
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
城域量子计算机网络实现突破
这是通过美国马萨诸塞州剑桥和波士顿的双节点量子网络路径的地图。图片来源:哈佛大学科技日报北京5月15日电 (记者张梦然)美国哈佛大学物理学家演示了突破性城域量子计算机网络。他们使用波士顿地区现有的电信光纤,展示了在两个量子存储节点之间,迄今最长的光纤距离。可以把它想象成A点和B点之间的一个简单、封闭
拓扑量子计算的各种平台及最新进展
2021年9月22日,拓扑量子计算进展研讨会在北京举行。这次研讨会由中国科学院大学卡弗里理论科学研究所组织,由卡弗里所与中国科学院物理研究所共同举办。拓扑量子计算是利用拓扑材料中具有非阿贝尔统计的准粒子构筑量子比特、执行量子计算的研究方案。由于材料的拓扑稳定性,拓扑量子计算有望解决量子比特退相干
物理所合作取得量子自旋液体研究新进展
量子自旋液体是诺贝尔获得者P. W. Anderson在1973年首次提出的一种即使在零温下也不会发生对称性自发破缺的量子态。高温超导发现之后,Anderson又尝试从量子自旋液体角度来理解高温超导的机理,由此进一步引发了对量子自旋液体的研究兴趣。近年来,随着大量强阻挫量子自旋材料的发现,对量子
全新量子材料“外尔—近藤半金属”问世-可用于量子计算
近日,美国莱斯大学和奥地利维也纳技术大学的研究人员联合研制出一种全新的材料——“外尔—近藤半金属”(Weyl-Kondo semimetal),其属于量子材料这一物质类别,可用于量子计算等领域。图片来源于网络 量子材料拥有一些很“诡异”的属性,有些属性或许可在未来的技术创新包括量子计算等领域“
中国学者提出拓扑激发磁卡效应
近日,由中国科学院大学教授苏刚和中国科学院理论物理研究所研究员李伟组成的联合研究团队,运用先进的有限温度张量网络态方法,经大规模计算完整地给出了铁磁与反铁磁情形下吉塔耶夫(Kitaev)蜂巢晶格模型的温度- 磁场相图,发现了由拓扑激发所引发的巨大磁卡效应,并提出一种无需利用液氦的极低温制冷新机理,为
中国学者提出拓扑激发磁卡效应
近日,由中国科学院大学教授苏刚和中国科学院理论物理研究所研究员李伟组成的联合研究团队,运用先进的有限温度张量网络态方法,经大规模计算完整地给出了铁磁与反铁磁情形下吉塔耶夫(Kitaev)蜂巢晶格模型的温度- 磁场相图,发现了由拓扑激发所引发的巨大磁卡效应,并提出一种无需利用液氦的极低温制冷新机理,为
天然碲化铀确认具备拓扑超导性-量子计算迎新契机
据最新一期《科学》杂志报道,英国牛津大学和爱尔兰科克大学等机构合作,开发出一种强大的新技术,首次实验证实天然材料碲化铀(UTe2)具备内在拓扑超导性。这为大规模、容错型量子计算机的核心材料筛选提供了关键方法。量子计算机的量子比特极易受到环境噪声干扰,导致“量子退相干”,这限制了量子计算的稳定性和实用
新组合材料可支持量子计算超导性
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517442.shtm
物理所合作取得量子自旋液体研究新进展
量子自旋液体是诺贝尔获得者P. W. Anderson在1973年首次提出的一种即使在零温下也不会发生对称性自发破缺的量子态。高温超导发现之后,Anderson又尝试从量子自旋液体角度来理解高温超导的机理,由此进一步引发了对量子自旋液体的研究兴趣。近年来,随着大量强阻挫量子自旋材料的发现,对量子
首次发现新奇拓扑量子态
最新发现与创新 从中国科学院合肥物质科学研究院获悉,该院稳态强磁场中心的郝宁宁研究员课题组,在拓扑新物态研究中取得最新进展,他们发现硫化铁化合物中存在一种交错二聚型反铁磁序,并且这种反铁磁序会调制体系进入一种新的拓扑物态:拓扑晶体反铁磁相。相关研究成果日前相继发表在欧洲物理学会《新物理学杂
物理所搭建拓扑量子磁体
拓扑物态具有受保护的拓扑边界模式,对局域扰动展现出鲁棒性,是凝聚态物理和量子信息科学领域的前沿热点课题之一。人工量子系统凭借其结构的可定制性和参数的可调性,已成为研究拓扑物态的重要实验平台。然而,迄今为止,基于人工量子系统的拓扑物态研究集中在无相互作用的系统,而对具有相互作用的多体拓扑物态的量子模拟
物理所搭建拓扑量子磁体
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压电效应和拓扑量子相变
近期,美国宾夕法尼亚州立大学刘朝星教授课题组从理论上提出压电响应的突变可以表征一系列二维拓扑相变,从而第1次揭示了压电系数和拓扑相变间的关系。相关成果以“Piezoelectricity and Topological Quantum Phase Transitions in Two-Dime
什么是量子计算
量子计算是一种基于量子物理学的计算形式。经典计算机依靠位(零或一)进行计算,而量子计算机使用利用量子力学以“叠加”形式存在的量子位(量子位):零和一的组合,每个都有一定的概率。例如,一个量子位可能有 80% 的几率为零,20% 的几率为零。或者 60% 的机会为零,40% 的机会成为 1。等等。19
我国科学家提出无液氦极低温制冷新思路
9月12日,记者从中国科学院大学获悉,由该校苏刚教授和中国科学院理论物理所李伟研究员组成的联合研究团队,运用先进的有限温度张量网络态方法,发现了由拓扑激发所引发的巨大磁卡效应,并提出一种无需利用液氦的极低温制冷新思路,为吉塔耶夫磁体可能的应用指明了新方向。相关研究成果发表于《自然·通讯》上。(中国科
我国科学家提出无液氦极低温制冷新思路
9月12日,记者从中国科学院大学获悉,由该校苏刚教授和中国科学院理论物理所李伟研究员组成的联合研究团队,运用先进的有限温度张量网络态方法,发现了由拓扑激发所引发的巨大磁卡效应,并提出一种无需利用液氦的极低温制冷新思路,为吉塔耶夫磁体可能的应用指明了新方向。相关研究成果发表于《自然·通讯》上。
量子自旋液体首次在准二维材料内“现形”
据英国剑桥大学官方网站消息,英美两国科学家首次在准二维材料α-氯化钌(α-RuCl3)内,观察到一种新量子物态——量子自旋液体的“蛛丝马迹”。研究人员表示,最新研究或有助于量子计算机的研制。 量子自旋液体是一种神秘的量子物质形态,由物理学家菲尔·安德森于1973年提出。科学家们认为,它隐藏在
我国科研团队提出一种极低温制冷新机理
记者9月13日从中国科学院大学(国科大)获悉,中国科研团队运用先进的有限温度张量网络态方法,经大规模计算完整地给出铁磁与反铁磁情形下吉塔耶夫(Kitaev)蜂巢晶格模型的温度-磁场相图,研究发现由拓扑激发所引发的巨大磁卡效应,并提出一种无需利用液氦的极低温制冷新机理。这项基础物理研究领域重要研究成果
双原子干涉实验首获成功-可促进量子计算机和量子网络发展
距科学家们成功实现双光子干涉实验之后30年,法国物理学家首次成功进行了双原子的干涉实验。这一研究将大力促进量子计算机和量子网络的发展。 在最新研究中,法国国家科学研究院(CNRS)和巴黎十一大学的物理学家首次成功地让两个独立的原子实现了相干:当他们朝一个半透明镜子的两边发射不可区分原子对时发现
“脆弱”的量子比特,如何成为量子计算主心骨
近来,有关量子计算的新闻不断刷屏。量子计算机的突破,为我们描绘着更快、更强的未来计算场景。然而,对于大多数人来讲,量子计算机依然是“不明觉厉”的存在。我们可能会发现,表述量子计算机能力水平的一个重要参数是它的量子比特数。无论是我国66比特的可编程超导量子计算原型机“祖冲之二号”,还是近日IBM公司宣
“猫量子比特”实现容错量子计算新突破
美国亚马逊云科技量子计算中心团队在25日《自然》杂志的一篇论文中,演示了容错量子计算的新突破:一种对硬件需求更低的量子纠错系统。这一系统使用了“猫量子比特”(cat qubits),其创新设计能抵抗可能会干扰量子系统输出的特定类型的噪音和错误,同时实现量子比特需要的元器件总数比其他设计更少。量子计算
我国科研团队提出一种极低温制冷新机理
中新网北京9月13日电 (记者 孙自法)记者9月13日从中国科学院大学(国科大)获悉,中国科研团队运用先进的有限温度张量网络态方法,经大规模计算完整地给出铁磁与反铁磁情形下吉塔耶夫(Kitaev)蜂巢晶格模型的温度-磁场相图,研究发现由拓扑激发所引发的巨大磁卡效应,并提出一种无需利用液氦的极低温制冷
量子网络研究获突破-基于冷原子的多节点量子存储网络
中国科学技术大学潘建伟、包小辉研究团队在量子网络研究方面取得重要进展,成功地利用多光子干涉将分离的3个冷原子量子存储器纠缠起来,为构建多节点、远距离的量子网络奠定了基础。 该成果日前发表在国际权威学术期刊《自然·光子学》上,被审稿人称赞为“多节点量子网络的里程碑”。 据潘建伟介绍,量子网络可
全球量子科技顶尖专家共议量子计算科技创新
以量子信息与量子计算为代表的量子科技发展具有重大科学意义和战略价值,将引领新一轮科技革命和产业变革方向。近年来,在物理学、信息科学与工程学等多学科融合促进之下,量子科技的基础重大科研成果不断涌现,在量子测量、器件和设备等体现出了强大的量子优越性,展现出了解决新材料设计、生物药物研发、通信金融安全等复
如何对抗量子计算攻击?“后量子密码”保安全
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504833.shtm“现代公钥密码学自20世纪70年代诞生起,业已成为当今和未来各种网络形态的安全信任根基。而随着量子计算的发展,未来可能会彻底颠覆现代公钥密码学。”近日,在第三届雁栖湖国际后量子密码标准
量子材料概念溯源
今天,量子材料(Quantum Materials)是大家熟知的物理名词,对其的研究已经成为物理学中非常重要的科学前沿。人类从量子材料中获取的知识必将是凝聚态物理、粒子物理、材料科学、量子信息科学等多学科交叉融合的桥梁和基础。 最近美国Rutgers 大学教授、著名量子材料物理学家Sang-W
国仪量子启动IPO辅导-布局量子计算与量子精密测量技术
国仪量子技术(合肥)股份有限公司(下称“国仪量子”)近日在安徽证监局进行辅导备案登记,辅导机构为华泰联合证券有限责任公司。 国仪量子主要以量子精密测量和量子计算为核心技术,构建先进仪器产业集群。其产品涵盖量子传感、电子顺磁共振、电子显微镜、油气勘探、微弱信号测量、气体吸附分析等系列。 多款自