一项由国内顶尖科研团队携手完成的量子计算领域突破性成果,近日在国际权威学术期刊《自然》发表。研究团队通过操控包含78个量子比特的超导芯片"庄子2.0",在量子模拟领域取得重要进展,为理解复杂量子系统的演化规律提供了全新视角。
实验过程中,科研人员观察到与传统热力学理论相悖的预热化现象。在特定参数条件下,量子系统并未如预期般快速达到热平衡状态,反而呈现出持续数微秒的稳定平台期。通过精密调控量子比特间的相互作用强度,研究团队成功实现了对该特殊状态的主动控制,这种反直觉的量子动力学行为挑战了经典物理框架下的认知边界。
作为本次实验的核心载体,"庄子2.0"芯片展现出卓越的量子模拟能力。该器件采用三维集成架构设计,在保持高量子比特密度的同时,实现了99.9%以上的单量子门操作保真度。研究团队利用其独特的可编程特性,成功模拟了包含强关联效应的复杂量子系统,验证了量子处理器在处理特定计算任务时超越经典计算机的潜力。
这项成果不仅拓展了量子热化的理论边界,更为开发实用化量子模拟器开辟了新路径。实验中建立的可控预热化模型,可应用于优化量子算法设计、研究新型量子材料等领域。随着芯片规模的进一步扩展,这种基于超导量子比特的模拟平台有望在分子动力学模拟、金融风险评估等现实问题求解中发挥关键作用。










