网络知识 娱乐 物理学家使用量子模拟工具来研究,了解奇异的物质状态

物理学家使用量子模拟工具来研究,了解奇异的物质状态


Thomas Iadecola通过最新研究论文的标题工作,其中包括他的理论和分析工作,耐心地解释了数字量子模拟,Floquet系统和对称保护的拓扑相。

然后,他解释了非平衡系统,时间晶体,2T周期性和2016年诺贝尔物理学奖。

Iadecola的量子凝聚态物理学的一角 - 研究物质状态如何从原子和亚原子粒子的集合中出现 - 可能是违反直觉的,最多需要在每个转折点和术语上解释。

正如瑞典皇家科学院(Royal Swedish Academy of Sciences)在宣布2016年大卫·图利斯(David Thouless)、邓肯·霍尔丹(Duncan Haldane)和迈克尔·科斯特利茨(Michael Kosterlitz)获得物理学奖时所解释的那样,底线是研究人员正在揭示越来越多的奇异物质的秘密,“一个未知的世界,物质可以呈现奇怪的状态。

这篇发表在《自然》杂志上的新论文由爱荷华州立大学物理学和天文学助理教授、艾姆斯国家实验室科学家Iadenkola共同撰写,描述了使用量子计算的模拟,该模拟能够观察到从正常平衡中取出的独特物质状态。

该论文的通讯作者是中国北京清华大学的邓东玲。Deng和Iadenkola于2017年和1918年在马里兰大学担任博士后研究员。

“我们的工作为探索物质的新型非平衡阶段铺平了道路,”作者在他们的论文摘要中写道。

对于你和我来说,这些新的物质状态有朝一日可以为新技术提供独特而有用的属性。量子信息处理中的可能应用包括精密测量科学和信息存储。

对于这个项目,Iadecola是一位支持科学家,他贡献了理论工作和数据分析。例如,“在像这样的合作项目中,我的角色是帮助定义实验者需要解决的问题,”他说。

他们在本文中回答的主要问题是,量子计算平台如何用于研究和理解物质的奇异状态。

“这篇论文表明研究人员有一个非常好的数字量子模拟平台,”Iadecola说。“这个平台也可以应用于量子多体物理学中其他有趣的问题。

该项目与Iadenkora将于今年夏天开始的工作相吻合。即将到来的项目将涉及多粒子量子系统的理论工作,包括研究如何保持微妙的量子态。这种保存将允许状态用于量子计算,这是一种使用量子动力学来处理和存储信息的新技术。

Iadecola还希望在爱荷华州立大学开发量子计算的跨学科课程,以帮助“发展量子人才管道”。

虽然该项目完全是关于理论和教育的,但一份摘要称,它将“着眼于新兴的量子技术”。

“我们正在考虑新现象,”Iadecola说。“在当今的量子硬件上实现这些现象可以为我们在量子信息处理中走向这些应用奠定基础。



更多信息:张旭等, Floquet对称保护拓扑相的数字量子模拟, 自然 (2022).DOI: 10.1038/s41586-022-04854-3

期刊信息:《自然》