量子模拟器发现一种全新物质状态

狂热者预测，量子计算机有一天会创造无尽的奇迹——从破解数字加密到设计神奇药物。但在目前的早期阶段，量子算法的优势只是揣测。部分研究人员甚至怀疑在亚原子水平进行必要的控制是否可能。哈佛大学物理学家 Markus Greiner 表示：“这是一个艰巨的目标。” 即使没有成熟的量子计算机，物理学家正使用更特定的相关类型——量子模拟器——实现该领域一个最初目标：模拟量子系统的拜占庭式行为。 正如 Richard Feynman 在 1981 年的一次演讲中所言，“自然不是经典的，该死的，如果你想模拟自然，你最好用量子力学。” 过去几年，巴黎和马萨诸塞州剑桥市的小组使用量子模拟器在这方面取得了进展。他们进行了一系列的模拟，如果在经典计算机上进行可能需要花费数个月或者更长时间。 该技术的先驱之一、目前在新墨西哥大学工作 Ivan Deutsch 表示：“他们一直在探索物理学的一些前沿领域。” 剑桥小组上周在《科学》上公布了他们迄今为止最重要的发现：检测到一种被称为量子自旋液体的物质状态，该物质状态难以捉摸，不存在于描述物质组织方式的百年范式之中。它证实了一个有近 50 年历史、预测了这种奇异状态的理论，这也标志着朝着构建真正有用的通用量子计算机的梦想迈进了一步。 加州大学伯克利分校凝聚态理论学家 Ehud Altman 表示：“纵观超冷原子实验的整个历史，这可能是该领域最令人印象深刻也最具开创性的实验之一。”