量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)二維量子場(chǎng)論全尺度模擬
近日，一項(xiàng)重要研究在量子計(jì)算領(lǐng)域取得突破。研究人員成功利用新型量子計(jì)算機(jī)完成了對(duì)二維量子場(chǎng)論的全尺度模擬。
量子場(chǎng)論模擬一直被視為量子計(jì)算領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。這主要是因?yàn)檠芯咳藛T需要精確捕捉粒子間復(fù)雜的相互作用力，如帶電粒子之間的電磁力。這些場(chǎng)具有多方向性、強(qiáng)度變化性和動(dòng)態(tài)激發(fā)等特點(diǎn)，難以被傳統(tǒng)的二進(jìn)制計(jì)算體系有效處理。
此次研究的突破源于qudit量子計(jì)算機(jī)與新型模擬算法的成功結(jié)合。與傳統(tǒng)量子位不同，每個(gè)qudit信息單元能夠承載五種狀態(tài)，這種高維特性使其在存儲(chǔ)和處理量子場(chǎng)數(shù)據(jù)方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。
這項(xiàng)成果使研究人員能夠在二維空間中釋放粒子并觀察其相互作用的磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)量子場(chǎng)的有效表征。這與2016年僅限于一維路徑的研究相比，是一次重要進(jìn)步。
研究團(tuán)隊(duì)表示，未來(lái)計(jì)劃通過(guò)增加幾個(gè)量子位來(lái)擴(kuò)展這一成果至三維模型。這將為研究強(qiáng)核力作用下的粒子行為提供新工具，有望揭示原子核穩(wěn)定性和物質(zhì)起源等基礎(chǔ)物理問(wèn)題中的未解之謎。
編輯：金杜
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