本报讯 (记者 桂运安)记者6月24日从中科大获悉,该校杜江峰教授课题组日前在国际上首次实验实现压缩量子模拟,将原先需要32量子比特的量子模拟任务压缩到仅需5量子比特。这一实验的成功实现,预示着量子模拟能解决的问题尺度将大为增加,为量子模拟超越经典计算提供可能。
在多体量子系统的研究中,若直接使用经典计算机进行数值计算,需要消耗指数级的巨大资源。如模拟32个自旋1/2粒子组成的多体系统,需要的计算量就高达10量级至20量级,对于经典计算机而言极难完成。1982年,诺贝尔物理学奖得主费曼教授提出量子模拟的概念,指出使用量子模拟器研究量子系统仅需要极少的资源,相对经典情形可达到指数级加速。然而,受限于目前对量子系统的操控能力,实验中可使用的量子模拟器的尺度仍然较小,这使得较大规模量子系统的实验研究,在当前仍然难以完成。
中科大课题组利用新颖的压缩量子模拟技术,将32量子比特的量子模拟任务压缩到5量子比特,并成功实现对32自旋链的压缩量子模拟,极大减少了量子模拟所需的实验资源。这一研究成果表明,对于特定类型的多体量子系统,使用压缩量子模拟技术,可以极大减少对量子模拟器比特数的需求,为当前技术水平下实现大规模量子模拟提供了一种可行方案。
这项研究得到国家基金委、科技部、中科院的支持,成果发表在近日出版的著名期刊《物理评论快报》上,并被选为该期编辑推荐亮点文章。
2014-06-25 安徽日报
在多体量子系统的研究中,若直接使用经典计算机进行数值计算,需要消耗指数级的巨大资源。如模拟32个自旋1/2粒子组成的多体系统,需要的计算量就高达10量级至20量级,对于经典计算机而言极难完成。1982年,诺贝尔物理学奖得主费曼教授提出量子模拟的概念,指出使用量子模拟器研究量子系统仅需要极少的资源,相对经典情形可达到指数级加速。然而,受限于目前对量子系统的操控能力,实验中可使用的量子模拟器的尺度仍然较小,这使得较大规模量子系统的实验研究,在当前仍然难以完成。
中科大课题组利用新颖的压缩量子模拟技术,将32量子比特的量子模拟任务压缩到5量子比特,并成功实现对32自旋链的压缩量子模拟,极大减少了量子模拟所需的实验资源。这一研究成果表明,对于特定类型的多体量子系统,使用压缩量子模拟技术,可以极大减少对量子模拟器比特数的需求,为当前技术水平下实现大规模量子模拟提供了一种可行方案。
这项研究得到国家基金委、科技部、中科院的支持,成果发表在近日出版的著名期刊《物理评论快报》上,并被选为该期编辑推荐亮点文章。
2014-06-25 安徽日报