阿尔托大学
信用:Mikko Raskinen
阿尔托大学和坦佩雷大学的研究人员开发了一种新的理论方法来研究强关联量子系统中的动态相变
量子多体系统的远离平衡动力学是物理学中最活跃的研究领域之一
这项突破性的工作最近发表在《物理评论X》上
除了长期的基础兴趣，关联系统的量子动力学是新兴量子计算机的热门话题
这项新技术的第一个可能的突破性应用是量子多体模拟领域，这对传统计算机来说是出了名的困难
另一方面，第一代量子计算机仍然是有限的，量子动力学可以用来衡量它们的性能
“因此，将他们的预测与通过其他方式获得的预测进行比较，可以洞察他们模拟量子系统的能力
预测动态量子相变的新方法可以用这种方法来研究量子计算机的性能，”坦佩雷大学计算物理学教授Teemu Ojanen说
相变是平衡统计物理的基本现象
相变是一种自然现象，其中参数(如温度)的微小变化会导致物质性质的剧烈变化，例如水变成冰
相变一般发生在由大量基本成分组成的系统中，例如物质中的分子
相变只发生在无限数量的成分中，其中系统属性以真正不连续的方式变化
这个极限被称为热力学极限，是理解相变的一个基本概念
宏观数量的水或任何其他物质中的分子数量是如此之大，以至于实际上达到了热力学极限
对各种形式相变的研究，从科学探索一开始就让科学家们忙得不可开交
由于可支配的资金有限，科学家，尤其是物理学家，没有闲心在热力学极限内直接研究相变
为了克服这个限制，他们设计了各种方法来从小尺寸系统的分析中推断相变的存在
这些方法在需要大量计算能力的量子系统中尤其重要，即使对于数量少得令人尴尬的成分
最初的研究文章发表在《物理评论十》上，标题是“利用洛希米特累积量确定强关联多体系统中的动态量子相变”
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