量子模拟实验(yan)有了重大突破。中(zhong)国科(ke)学院6日在(zai)京召开新闻发布会，记者从发布会上获悉，利用“自底而上”的量子模拟方法，中(zhong)国科(ke)学技术大学潘建伟院士团队在(zai)国际上首次实现(xian)光(guang)子的分(fen)数量子反常霍尔(er)态。这是量子物(wu)理学和(he)量子信息科(ke)学领域的一(yi)个(ge)重要进展。相(xiang)关研究成(cheng)果在(zai)线发表于《科(ke)学》杂志。

▲成(cheng)果示意图。图片来(lai)源：中(zhong)国科(ke)学院

霍尔(er)效应(ying)是指(zhi)当电流通过置于磁场中(zhong)的材料时(shi)，电子受到洛伦兹力的作(zuo)用，在(zai)材料内部产生垂直于电流和(he)磁场方向的电压。这个(ge)效应(ying)由美国科(ke)学家霍尔(er)在(zai)1879年(nian)发现(xian)，并(bing)被广泛应(ying)用于电磁感测领域。反常霍尔(er)效应(ying)是指(zhi)在(zai)没有外部磁场的情况下观(guan)测到相(xiang)关效应(ying)。

人工搭建的量子系统结构清晰，灵活(huo)可(ke)控，是一(yi)种(zhong)“自底而上”研究复杂量子物(wu)态的新范式。“这种(zhong)方法的优势在(zai)于它提供了更高的灵活(huo)性和(he)可(ke)控性，研究者可(ke)以精确地控制每一(yi)个(ge)组件，从而更好(hao)地理解和(he)操纵量子系统。”论文(wen)共同通讯作(zuo)者、中(zhong)国科(ke)学技术大学教授陆(lu)朝阳(yang)说，这类技术被称为量子模拟，是“第二次量子革(ge)命”的重要内容，有望(wang)在(zai)近期应(ying)用于模拟经典计算困难的量子系统并(bing)达到“量子计算优越性”。

此次，研究团队利用自主研发的一(yi)种(zhong)新型超导量子比特Plasmonium，成(cheng)功实现(xian)光(guang)子间的非线性相(xiang)互作(zuo)用，并(bing)进一(yi)步构建出作(zuo)用于光(guang)子的等(deng)效磁场以构造人工规(gui)范场，从而在(zai)国际上首次实现(xian)了光(guang)子的分(fen)数量子反常霍尔(er)态。

【原标题】国际首次！我国科(ke)学家取得(de)重大突破

来(lai)源|科(ke)技日报微(wei)信公众号

编辑 | 李 冉

责编|夏丽娟