“庄子2.0”量子计算研究取得新进展

就在1月29日,我国科学家把量子计算研究推进了一大步,给复杂的量子世界调控打开了新窗口。记者从中国科学院物理研究所得到消息,他们的团队还有北京大学的同事合作,在量子计算这个基础研究领域拿到了一项很有价值的成果。他们把自己造的、有78个量子比特的“庄子2.0”芯片拿出来做实验,发现了一些很奇怪的现象。以前理论上一直猜有个叫“预热化平台”的东西,这回在实验里真的看见了。更重要的是,他们把这个平台的规律给摸清了,说明这不是偶尔冒出来的,而是可以通过调整参数来控制的稳定阶段。这个发现好比在乱哄哄的量子运动中找到一个可以停下来看看的点,给人主动控制系统提供了新想法。 这次成功不光是因为多了几个比特,更是因为从最底层的概念设计、芯片怎么做、测控技术,一直到跑大实验和算数据的全链条都进行了系统性的创新。“庄子2.0”有了更好的规模和性能配合,才让在这么复杂的驱动下做高精度模拟变得可能。研究过程里还把数值计算和理论模型结合得很紧密。 这事儿科学意义特别大。第一次在量子模拟器上实现了可控预热化的研究,给人工驱动调控量子系统这种研究方式扩展了新路子。这跟时间晶体、多体局域化这些现在挺热的话题也能接上,说不定能带出些新方向。 还有个好处是把实验方案和调控技术发展出来了,能给用经典电脑做大规模数值模拟的人提供借鉴。这么一来,量子模拟和经典计算互相验证、互相促进的局面就形成了。 现在全球都在抢着搞量子计算的实用化优势。要想走到那一步,增加可控比特数量是必须的一步,但核心还是得利用量子系统解决经典电脑干不了的难题。这次的研究就是朝着这个目标走的实实在在的探索。它告诉我们,即使现在还在用NISQ这种中等规模的设备做模拟,在揭示复杂物理规律上也能发挥不可替代的作用。 这次在“庄子2.0”超导芯片上的突破也是我国在量子科技基础研究上深耕的一个标志。它让我们更懂量子多体系统非平衡动力学了,也展示了量子模拟作为强大工具的潜力。接下来他们还要继续造更大更好的芯片,发展更精密的技术去挑战更复杂的问题,向着实用化优势的目标稳步迈进。这种从基础研究到技术积累的进步会给我国在未来的量子科技体系里抢占先机打下基础。