量子計算機實現(xiàn)二維量子場論全尺度模擬
近日，一項重要研究在量子計算領(lǐng)域取得突破。研究人員成功利用新型量子計算機完成了對二維量子場論的全尺度模擬。
量子場論模擬一直被視為量子計算領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。這主要是因為研究人員需要精確捕捉粒子間復雜的相互作用力，如帶電粒子之間的電磁力。這些場具有多方向性、強度變化性和動態(tài)激發(fā)等特點，難以被傳統(tǒng)的二進制計算體系有效處理。
此次研究的突破源于qudit量子計算機與新型模擬算法的成功結(jié)合。與傳統(tǒng)量子位不同，每個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和處理量子場數(shù)據(jù)方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。
這項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，實現(xiàn)了對量子場的有效表征。這與2016年僅限于一維路徑的研究相比，是一次重要進步。
研究團隊表示，未來計劃通過增加幾個量子位來擴展這一成果至三維模型。這將為研究強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)物理問題中的未解之謎。
編輯：金杜
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