原子可编程量子模拟器绘制了相图并研究了量子涨落的作用

2021-08-12 18:00:52

从物理和化学中复杂过程的量子模拟到量子信息处理,这一系列广泛应用推动人们努力构建大规模可编程量子系统。这些系统提供了对强关联量子物质的理解,同时为计算和计量学提供了新策略。

研究组展示了一个基于确定性制备的二维中性原子阵列的可编程量子模拟器,具有由相干原子激发到里德堡态控制的强相互作用。利用这一方法,他们实现了一个具有可调相互作用的量子自旋模型,系统范围从64量子比特到256量子比特不等。

研究组通过表征高保真反铁磁有序态和证明与(2+1)Ising量子相变一致的量子临界动力学,对系统进行了基准测试。他们创建和研究了几个新型量子相,这些相是由相互作用和相干激光激发之间的相互作用产生的,随后实验绘制了相图并研究了量子涨落的作用。

这些观测结果为复杂量子物质的研究提供了一个新的视角,为研究奇异量子相、非平衡纠缠动力学和量子算法的高效实现奠定了基础。

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