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中国科大实现用量子系统寻找黎曼函数零点 伯恩哈德·黎曼于1859年提出了黎曼猜想，其核心内容为：黎曼ζ函数的非平凡零点的实数部分都是1/2。黎曼猜想是千禧年七大难题之一，其证明将极大地促进人们对于质数分布规律的认识。虽然数学家们孜孜以求，至今黎曼猜想仍然悬而未决。在所有可能的解决方案中，一个非常有趣的想法是希尔伯特-波利亚猜想，它将黎曼函数与量子理论结合起来。希尔伯特-波利亚猜想认为存在一个量子系统，其哈密顿量的本征值与黎曼函数的零点一一对应。很多物理学家被这个猜想所吸引，并发现了许多有潜力的静态哈密顿量。但是这些静态哈密顿量难以在实验上实现。  离子阱实验系统及准静态演化过程示意图 该联合研究团队在国际上首次提出了一种准静态哈密顿量方法。通过设计一种驱动函数周期性地驱动量子比特，能够实现量子态的准静态演化，使得当系统的准能量等于黎曼函数零点时，该量子系统在整数周期节点保持不变，即发生相干隧穿抑制（Coherent destruction of tunneling）。该团队在自主研发的囚禁离子阱中率先实现了该方案。得益于该离子阱系统的长相干时间，研究团队实现了30个周期的高保真度驱动，并测量到了黎曼函数的前80个零点，比该领域此前的工作提升了近两个量级。该实验结果对于人们研究希尔伯特-波利亚猜想，并深入理解黎曼猜想与量子系统的联系提供了重要的实验依据。 审稿人对该工作做出高度评价：“基于以下原因我推荐发表：实现该方案需要高度的实验独创性，理论和实验描述得很清晰，得到的黎曼零点数量大而且准确度高（I am recommending publication, for several reasons: the high level of experimental ingenuity required to make the scheme work; the clear description of theory and experiment; and the large numbers and high accuracy of the measured zeros）。” 论文的第一作者是中科院量子信息重点实验室的博士后贺冉。该研究得到了科技部，国家自然科学基金委、中国科学院和安徽省的资助。 论文链接：https://doi.org/10.1038/s41534-021-00446-7 分享到：
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