量子電腦突破!核子模擬精準度大躍進
科技
04-02
科學家最新開發出一套量化不確定性的框架,讓類比量子模擬的預測能力獲得顯著提升。這項突破將為核子與高能物理研究開啟全新視野。
在量子力學支配下,多體系統的模擬向來是物理學界的重大挑戰。相較於簡單的雙粒子系統,大量互動作用粒子構成的量子多體系統複雜度呈指數級增長,連最先進的傳統超級電腦都難以精確模擬。
類比量子模擬技術被視為解決此難題的曙光。這項技術利用高度可控的量子系統來重現目標系統的行為,其中以可擴充套件的雷德堡原子量子電腦最具發展潛力。這類架構不僅支援通用量子閘組,隨著控制技術快速進步,科學家預期將在探索新物理現象方面取得突破性進展。
然而,要讓量子模擬真正發揮科學價值,關鍵在於如何建立可靠的理論近似方法。華盛頓大學核子物理學團隊最新提出的分析框架,能系統性評估這些近似方法的互動影響。研究證實,透過精細調校模擬引數,可有效降低近似方法造成的誤差。
這項研究成果特別適用於與核子互動作用具有共同特徵的自旋模型。團隊開發的技術讓研究人員能精確量化動態過程中各類誤差來源的影響,為提升未來量子模擬的精準度奠定基礎。
隨著量子電腦的可靠度與抗噪能力持續提升,這套新方法將成為科學家進行精準預測的利器。相關研究已發表於《物理評論A》期刊,並獲得美國能源部等多個單位的經費支援。