量子计算机首次成功模拟高能物理实验

作者: 2016-09-06 22:41 来源:战略情报研究部
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奥地利物理学家在6月22日出版的《自然》杂志上发文称,他们利用量子计算机首次完整地模拟了高能物理实验,呈现出高能状态下粒子的行为[1]。研究人员认为这一成果将有助于科学家探索宇宙之谜,从中子星的内核到宇宙大爆炸后的最初情景。

奥地利科学院量子光学与量子信息研究所的理论物理学家克里斯廷•穆斯奇克表示,他们采用激光脉冲控制了4个被电磁束缚的钙离子并组成一台量子计算机。研究人员用激光束操控离子的自旋,诱导离子执行逻辑运算。一百多步计算后,研究人员成功对量子电动力学的一项理论进行了证实:能量转化成物质,制造出一个电子和其反粒子(一个正电子)。研究人员希望未来能升级计算规模,以便能模拟强核力(让夸克依附在一起形成质子和中子并最终形成原子核)。

尽管量子计算机尚不具备实际应用的能力,但从D-Wave量子计算机解决蛋白质空间折叠问题、使用量子退火算法解决优化问题到奥地利物理学家利用量子计算机首次成果模拟高能物理实验,量子计算机都在证明它们的算法是通用的,也是可行的,这些已有成果将为实用型量子计算机奠定基础。                                   

  (田倩飞)



[1] Real-time dynamics of lattice gauge theories with a few-qubit quantum computer. http://www.nature.com/nature/journal/v534/n7608/pdf/nature18318.pdf

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