科技里程碑！量子计算机首次实现高能物理实时动态模拟
发布时间：2025-6-6 17:57
发布者：eechina
关键词：
量子计算
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《自然》网站（www.nature.com） 夸克等亚原子粒子可通过力场的“弦”相互联结，当这些弦被拉伸至断裂时会释放能量。近期，两支国际研究团队利用量子计算机成功模拟了这一现象，并实时观测其动态过程。相关成果发表于《自然》（Nature）期刊，标志着量子计算机在超越经典计算机的复杂模拟领域取得重要进展。 美国劳伦斯伯克利国家实验室的物理学家指出，弦断裂是粒子物理中尚未完全理解的关键过程。经典计算机虽能计算粒子碰撞的最终结果，但无法完整模拟中间动态。此次量子模拟的实现为此提供了新途径。 实验中，一支团队使用美国初创公司QuEra的Aquila量子处理器，将信息编码在二维蜂窝结构排列的原子上，通过光学镊子固定原子状态以模拟电场；另一支团队则通过谷歌量子人工智能实验室的Sycamore芯片，以超导环编码量子场。两者分别采用“类比量子模拟”和“数字量子模拟”策略：前者依赖原子间静电作用自主演化，后者通过离散操作手动调控。 模拟结果显示，场中的弦结构可呈现刚性、振动或断裂等状态，甚至出现粒子解束缚现象。尽管该成果对材料物理研究具有潜在价值，但相比粒子对撞机中三维高能相互作用（涉及强核力）的完整模拟仍存在差距。专家坦言，目前尚未找到实现高能物理全模拟的技术路径。 |
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