一項由國內頂尖科研團隊攜手完成的量子計算領域突破性成果,近日在國際權威學術期刊《自然》發表。研究團隊通過操控包含78個量子比特的超導芯片"莊子2.0",在量子模擬領域取得重要進展,為理解復雜量子系統的演化規律提供了全新視角。
實驗過程中,科研人員觀察到與傳統熱力學理論相悖的預熱化現象。在特定參數條件下,量子系統并未如預期般快速達到熱平衡狀態,反而呈現出持續數微秒的穩定平臺期。通過精密調控量子比特間的相互作用強度,研究團隊成功實現了對該特殊狀態的主動控制,這種反直覺的量子動力學行為挑戰了經典物理框架下的認知邊界。
作為本次實驗的核心載體,"莊子2.0"芯片展現出卓越的量子模擬能力。該器件采用三維集成架構設計,在保持高量子比特密度的同時,實現了99.9%以上的單量子門操作保真度。研究團隊利用其獨特的可編程特性,成功模擬了包含強關聯效應的復雜量子系統,驗證了量子處理器在處理特定計算任務時超越經典計算機的潛力。
這項成果不僅拓展了量子熱化的理論邊界,更為開發實用化量子模擬器開辟了新路徑。實驗中建立的可控預熱化模型,可應用于優化量子算法設計、研究新型量子材料等領域。隨著芯片規模的進一步擴展,這種基于超導量子比特的模擬平臺有望在分子動力學模擬、金融風險評估等現實問題求解中發揮關鍵作用。









