據(jù)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)消息，該校潘建偉、朱曉波、彭承志、龔明等學(xué)者牽頭合作，基于可編程超導(dǎo)量子處理器“祖沖之2號”，首次在量子體系中實現(xiàn)并探測了高階非平衡拓?fù)湎啵℉OTPs），取得了量子模擬在探索復(fù)雜拓?fù)湮飸B(tài)方向上的重要突破。相關(guān)論文于11月28日發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上。

拓?fù)湎嗍墙陙砟蹜B(tài)物理與量子模擬領(lǐng)域的重要研究方向。與傳統(tǒng)拓?fù)湎嗖煌?，高階拓?fù)湎嘣诟途S度的邊界上出現(xiàn)了局域態(tài)，挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)對應(yīng)關(guān)系。在量子體系中實現(xiàn)高階拓?fù)湎嘁恢笔菄H前沿的科學(xué)挑戰(zhàn)。

當(dāng)下，拓?fù)湮飸B(tài)研究從平衡體系向非平衡體系拓展，已成為凝聚態(tài)物理的重要前沿方向。非平衡拓?fù)湎啾憩F(xiàn)出平衡體系所不具備的特性，揭示出拓?fù)渑c動力學(xué)之間復(fù)雜而深刻的內(nèi)在聯(lián)系，為在時間維度對量子態(tài)進行高精度、高穩(wěn)定的超快操縱提供可能。

然而，非平衡高階拓?fù)湎嗟膶嶒瀸崿F(xiàn)長期面臨巨大挑戰(zhàn)。中國科大研究團隊基于“祖沖之2號”超導(dǎo)量子處理器的可編程能力，首次在實驗中實現(xiàn)了平衡與非平衡二階拓?fù)湎嗟牧孔幽M與探測。該成果標(biāo)志著二維可編程量子模擬能力的顯著提升，為利用超導(dǎo)量子處理器在量子模擬問題上實現(xiàn)量子優(yōu)勢奠定基礎(chǔ)。

《科學(xué)》審稿人高度評價這一工作，認(rèn)為該研究“在以往一維實驗的基礎(chǔ)上取得了重要突破，擴展到二維體系是一次顯著的提升，展示了豐富的實驗?zāi)芰?；所發(fā)展的測量與分析非平衡拓?fù)湮飸B(tài)的理論方法具有新穎性和趣味性?！?/p>