慕尼黑工业大学出品
慕尼黑工业大学(tum)和诺丁汉大学的科学家与谷歌量子人工智能团队合作，使用量子处理器模拟了所谓复曲面码哈密顿量的基态——现代凝聚态物理中的一个原型模型系统，最初是在量子纠错的背景下提出的
该图显示了实验测量的复曲面码基态中31量子位晶格的奇偶值
量子位(“×”)被放置在正方形晶格的链节上
星形和方形运算符的奇偶期望值分别显示为蓝色和紫色瓷砖
0的平均保真度
92 0
06表明已经高精度地准备了基态
信用:谷歌量子人工智能 如果我们生活在一个平面的二维世界里会是什么样子？物理学家预测，在这种情况下，量子力学将变得更加陌生，导致奇异粒子——所谓的“任意子”——无法存在于我们生活的三维世界中
这个陌生的世界不仅仅是一个好奇心，它可能是开启未来量子材料和技术的钥匙
慕尼黑工业大学和诺丁汉大学的科学家与谷歌量子人工智能团队合作，使用高度可控的量子处理器来模拟量子物质的这种状态
他们的结果发表在著名的科学杂志《科学》的最新一期上
二维系统中的出射量子粒子 我们宇宙中的所有粒子都有两种口味，玻色子或费米子
在我们生活的三维世界中，这种观察是坚定的
然而，大约50年前，理论上预测，当物质被限制在二维空间时，其他类型的粒子，被称为任意子，可能会存在
虽然这些任意子在我们的宇宙中并不作为基本粒子出现，但事实证明，任意子粒子可以在所谓的物质拓扑相中作为集体激发出现，诺贝尔奖因此于2016年授予
慕尼黑工业大学(tum)和诺丁汉大学的科学家与谷歌量子人工智能团队合作，使用量子处理器模拟了所谓复曲面码哈密顿量的基态——现代凝聚态物理中的一个原型模型系统，最初是在量子纠错的背景下提出的
信用:谷歌量子人工智能 “在模拟中，通过将这些任意子相互移动来扭曲它们，揭示了它们的奇异特性——物理学家称之为编织统计，”博士说
诺丁汉大学的亚当·史密斯
这些集体兴奋的一个简单画面是体育场人群中的“浪潮”——它有一个明确的位置，但如果没有成千上万的人群，它就无法存在
然而，通过实验实现和模拟这种拓扑有序的状态被证明是极具挑战性的
合著者教授
弗兰克·波尔曼教授
慕尼黑工业大学加青研究校区物理系的迈克尔·纳普和刘玉洁
信用:A
Heddergott / TUM 量子处理器作为受控量子模拟的平台 在里程碑式的实验中，来自TUM、谷歌量子AI和诺丁汉大学的团队对谷歌的量子处理器进行了编程，以模拟量子物质的这些二维状态
“谷歌的量子处理器名为Sycamore，可以精确控制，是一个隔离良好的量子系统，这是执行量子计算的关键要求，”谷歌团队的科学家Kevin Satzinger说
研究人员想出了一个量子算法来实现一个具有拓扑顺序的状态，这是通过模拟任意子激发的产生并将其相互缠绕来证实的
远程量子纠缠的指纹可以在他们的研究中得到证实
作为一种可能的应用，这种拓扑有序的状态可以通过实现新的纠错方式来改进量子计算机
他们的工作已经朝着这个目标迈出了第一步
“近期量子处理器将代表一个探索奇异量子相物质物理的理想平台，”教授表示
TUM的弗兰克·波尔曼
“在不久的将来，量子处理器有望解决当前经典超级计算机无法解决的问题
"
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