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科学家在陷落离子系统中演示量子模拟方法 物理现象通常都能用数学模型来描述，而有些现象非常复杂，让描述它们的方程几乎无解，量子系统正是如此。美国物理学家理查德·费曼曾提出用计算机来模拟量子系统的各种现象，但受传统计算机处理能力制约，要模拟较小的量子系统也很难。1996年，理论物理学家塞思·劳埃德证明，量子计算机可以通过编程有效模拟任何物理系统，前提是在技术和模拟器设计上实现完全控制。 在过去研究的基础上，研究小组把描述量子现象的数学模型用一系列激光脉冲来编程，把经过激光制冷的陷落的原子作为量子比特载体来执行量子计算，用6个量子比特和连续的100个逻辑门，将一系列自旋系统的全时段动力过程用数字模拟出来，首次实现了量子现象的数字化模拟。 “我们在这些量子比特中，编制了所需要的系统初始状态，并对系统施加激光脉冲。”因斯布鲁克大学的克里斯顿·鲁斯解释说，模拟精确再现了自然界不可能观察到的相互作用，证明了数字量子模拟中的关键原理，并为全量程所需要的控制条件提供了证据。 “实验显示，我们的方法能真实再现许多系统，帮助科学家深入研究物理现象。如果要研究其他现象，只需改编一下模拟器的程序。”奥地利科学院量子光学与量子信息研究所的本杰明·兰尼恩说，这种数字量子模拟具有普适性，从理论上讲它能进行广泛的量子模拟，能有效模拟任何物理系统。 最新研究表明，人们将能模拟量子相互作用和动力学过程，这种模拟需要更多的量子比特，要能控制并操纵多达40个原子才能实现。这正是未来量子计算机最有前景的应用领域之一。 分享到：
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力口下二 2012-05-04 12:05给量子物理带来了新活力啊。