清華實現基本多體模型的離子阱量子模擬
近日，清華大學段路明研究組在離子阱量子模擬領域取得重要進展，首次在實驗中實現拉比-哈伯德(Rabi-Hubbard)模型，超越目前經典超級計算機的模擬能力，是通向大規模離子阱量子計算與模擬的重要一步。 拉比-哈伯德模型由量子光學和凝聚態物理學中的兩個基本模型——拉比模型和哈伯德模型結合而成。拉比模型可追溯到1936年，描述了光場與物質的相互作用；哈伯德模型起源于1963年，是描述晶格中粒子相互作用的最基本模型，現已發展為凝聚態物理學中眾多領域研究的出發點。而拉比-哈伯德模型包含了局域的拉比模型自旋-聲子相互作用以及格點之間的聲子-聲子相互作用，二者結合使得該模型表現出豐富的物理特性。該模型的實驗方案最初在腔量子電動力學系統中提出，但由于技術上的困難此前未在實驗上實現。 此次，清華大學交叉信息研究院段路明研究組首次在實驗中實現了前述模型，并驗證了該模型的量子相變和量子動力......閱讀全文
清華實現基本多體模型的離子阱量子模擬
近日，清華大學段路明研究組在離子阱量子模擬領域取得重要進展，首次在實驗中實現拉比-哈伯德(Rabi-Hubbard)模型，超越目前經典超級計算機的模擬能力，是通向大規模離子阱量子計算與模擬的重要一步。 拉比-哈伯德模型由量子光學和凝聚態物理學中的兩個基本模型——拉
清華實現基本多體模型的離子阱量子模擬
近日，清華大學段路明研究組在離子阱量子模擬領域取得重要進展，首次在實驗中實現拉比-哈伯德(Rabi-Hubbard)模型，超越目前經典超級計算機的模擬能力，是通向大規模離子阱量子計算與模擬的重要一步。 拉比-哈伯德模型由量子光學和凝聚態物理學中的兩個基本模型——拉
離子阱量子計算實現雙碼糾錯
來自奧地利因斯布魯克大學和德國亞琛工業大學的研究團隊，首次在離子阱量子計算機上使用兩種不同的量子糾錯碼實現了一組通用量子門。也就是說，利用新方法，量子計算機將能有效抑制錯誤，從而更有效地進行無錯誤計算。研究成果1月24日發表于《自然·物理》雜志。借助新方法，量子計算機采用在兩種不同的量子糾錯碼之間來
我國科學家實現最大規模離子阱量子模擬計算
離子阱是通過電磁場將離子限定在有限空間內的設備，被認為是有望實現大規模量子計算的物理系統之一。如何把大量離子穩定“囚禁”于離子阱，再通過激光控制，制造量子計算的基本數據單元“量子比特”，是項國際性難題。 中國科學院院士、清華大學交叉信息研究院段路明教授團隊5月30日在國際學術期刊《自然》上發表
清華新成果打開量子計算高維新紀元
近日，中國科學院院士、清華大學教授段路明研究組在量子模擬計算領域取得重要突破，首次實現512離子二維陣列的穩定囚禁冷卻以及300離子量子比特的量子模擬計算。該工作實現了國際上最大規模具有單比特分辨率的多離子量子模擬計算，將原來的離子量子比特數國際記錄（61離子）往前推進了一大步，并首次實現基于二維離
一天2篇Nature+封面－清華大學兩團隊最新科研突破
大量子位容量和單個讀出能力是大規模量子計算和模擬的兩個關鍵要求。作為量子信息處理的主要物理平臺之一，離子阱已經在一維Paul阱中實現了數十個具有位置分辨讀出的離子的量子模擬，在二維(2D) Penning阱中實現了數百個具有全局可觀測值的離子的量子模擬。然而，將這兩個功能集成到一個系統中仍然非常
生物系統量子模擬首次實現
據澳大利亞墨爾本大學官網報道，該校理論家和高性能計算專家朱塞佩·巴卡副教授領導的團隊，首次實現了生物系統的量子模擬，其規模足以準確模擬藥物性能。團隊利用美國“前沿”超級計算機的計算能力，開發出新軟件，能準確預測由多達數十萬個原子組成的分子系統的化學反應和物理性質，對分子行為提供高度精確的預測，并為計
離子阱質譜儀離子阱的應用
離子阱的發明人獲得過諾貝爾獎，離子阱商品化的儀器已經接近40年，但產品銷售量很少，一直沒有成為主流的檢測儀器，為什么？所謂主流的檢測儀器就是在檢測部門使用的，要求定性定量的結果準確可靠，而離子阱達不到檢測部門的要求，所以目前僅僅局限在科研市場有一定應用。 離子阱質譜的商品化首先是賽默飛世爾
離子阱的軌道離子阱(Orbitrap)
軌道離子阱(Orbitrap)在原始ZL(US7714283 B2)中的名字是靜電場離子阱(Electrostatic Trap)。 其中工作原理類似于電子圍繞原子核旋轉。由于靜電力作用，離子受到來自中心紡錘形電極吸引力。由于離子進入離子阱之前的初速度以及角度，離子會圍繞中心電極做圓周運動。離子的運
離子阱的軌道離子阱(Orbitrap)
軌道離子阱(Orbitrap)在原始ZL(US7714283 B2)中的名字是靜電場離子阱(Electrostatic Trap)。 其中工作原理類似于電子圍繞原子核旋轉。由于靜電力作用，離子受到來自中心紡錘形電極吸引力。由于離子進入離子阱之前的初速度以及角度，離子會圍繞中心電極做圓周運動。離子的運
清華團隊首次實現25個量子接口之間量子糾纏
從清華大學獲悉，該校段路明研究組在量子信息領域取得重要進展，首次實現了25個量子接口之間的量子糾纏。相比于先前加州理工學院研究組保持的4個量子接口之間糾纏的世界紀錄，糾纏的量子接口數目提高了約6倍。 此項研究成果證明了多個量子接口間的糾纏具備實現的基礎，將對量子信息領域產生重要影響，被審稿人評
聚變堆全裝置動理學等離子體演化模擬首次實現
近期，中國科學技術大學在新一代神威超級計算機上首次實現EAST（先進實驗超導托卡馬克）和CFETR（中國聚變工程試驗堆） “聚變堆全裝置動理學等離子體演化模擬”，這是該校首次作為第一完成單位入圍被稱為“超算領域諾貝爾獎”的戈登·貝爾獎。 聚變能具有燃料豐富、清潔、安全性高、能量密度大等突出優點
聚變堆全裝置動理學等離子體演化模擬首次實現
近期，中國科學技術大學在新一代神威超級計算機上首次實現EAST（先進實驗超導托卡馬克）和CFETR（中國聚變工程試驗堆） “聚變堆全裝置動理學等離子體演化模擬”，這是該校首次作為第一完成單位入圍被稱為“超算領域諾貝爾獎”的戈登·貝爾獎。 聚變能具有燃料豐富、清潔、安全性高、能量密度大等突出優點
離子阱的線性離子阱(Linear－Ion－Trap)
線性離子阱，結構與四級桿質譜非常相似，由兩組雙曲線形級桿和兩端的兩個極板組成。兩組級桿中，其中一組施加一個交變電壓，另一組施加兩個交變電壓。在其中一組級桿上開有窄縫，通過改變三組交變電壓驅動離子從窄縫射出。線性離子阱的工作原理源自四級桿質譜儀。四級桿質譜儀中，加在兩組級桿上的電場表達可以大致的寫為：
首次商業交付！國儀量子離子阱量子計算平臺ION－I
近日，國儀量子離子阱量子計算平臺ION I正式交付。 該套交付設備由國儀量子與國內某高校用戶圍繞科研場景需求，在系統的設計、制造、測試等方面進行了深入合作研發。用戶將基于該平臺進行量子計算、量子模擬與量子算法等領域的研究。據公開報道顯示，該平臺為國內首臺實現商業化交付的離子阱量子計算平臺。
離子阱不僅能做質譜－還能做量子研究
近期，中國科學院院士、中國科學技術大學教授郭光燦團隊在囚禁離子量子態讀取方面取得新進展：該團隊李傳鋒、黃運鋒、崔金明等人利用機器學習算法，在現場可編程門陣列（FPGA）上同時實現了離子量子比特的快速、高保真度讀取。該項研究成果于7月22日發表在應用物理期刊Physical Review Appl
線型離子阱和三維離子阱的比較
線型離子阱和三維離子阱的比較 這個比較可能是很少有的一邊倒的場面——線型離子阱的靈敏度、分辨力、速度、通量等指標均優于傳統的3D離子阱。 3D離子阱的市場被線型離子阱蠶食的非常嚴重，特別是在中國質譜市場，由于用戶愛追新潮、求大求好，線型離子阱在中國賣的很好。但是實際上線型離子阱在國外并不是非
基于簡并腔中渦旋光子的拓撲量子模擬實現
中國科學技術大學郭光燦院士團隊李傳鋒、許金時、韓永建等人將攜帶不同軌道角動量的光子（又稱為渦旋光子）束縛在簡并光學諧振腔內，通過引入光子的自旋軌道耦合人工合成了一維的拓撲晶格，為拓撲量子模擬開創了一種新的方法。研究成果4月19日發表于《自然-通訊》。實驗裝置與理論模型示意圖：a. 簡并光學諧振腔b.
離子阱的優點
1、結構簡單，體積小，容易抽真空，所以便攜式質譜會采用離子阱。 2、由于離子阱可以將某個離子限制在阱里面做軌道運動，所以可以對這個離子做二次碎裂（一般做法是加入氦氣，讓氦氣分子和離子進行碰撞碎裂），對二次碎裂后產生的碎片離子再進行碎裂，產生三級碎片，這個叫做多級質譜。離子阱比較容易實現多級質譜
離子阱的定義
離子阱是一種將離子通過電磁場限定在有限空間內的設備。?被限定的離子處于“穩定區”。傳統的離子阱通過調整電場參數，使離子進入“不穩定區”，繼而從預制空間脫離離子阱。
生物系統量子模擬首次實現，助力新藥研發
據澳大利亞墨爾本大學官網報道，該校理論家和高性能計算專家朱塞佩·巴卡副教授領導的團隊，首次實現了生物系統的量子模擬，其規模足以準確模擬藥物性能。團隊利用美國“前沿”超級計算機的計算能力，開發出新軟件，能準確預測由多達數十萬個原子組成的分子系統的化學反應和物理性質，對分子行為提供高度精確的預測，并為計
首次實現量子計算機模擬重子－模擬理解宇宙的重要一步
據物理學家組織網11月11日報道，加拿大和英國科學家首次在量子計算機上模擬了基本量子粒子——重子，最新研究使科學家能借助量子模擬研究中子星，了解更多宇宙早期的情況，并發掘量子計算機更多革命性的潛力。 加拿大滑鐵盧大學量子計算研究所的研究員克里斯蒂娜·穆斯克說：“這是科學家們首次在計算機上模擬重
超導量子實驗團隊：模擬BoseHubbard梯子模型多體量子系統
中國科學技術大學潘建偉、朱曉波、彭承志等組成的超導量子實驗團隊，聯合中國科學院物理研究所范桁理論小組，在超導量子計算實驗領域取得新進展，在一個集成了24個量子比特的超導量子處理器上，通過對超過20個超導量子比特的高精度相干調控，實現了Bose-Hubbard 梯子模型多體量子系統的模擬。該研究成
等離子體最詳細模擬圖來了
一項5月29日公布于預印本平臺arXiv的研究，對漂浮在宇宙中的混沌超音速等離子體進行了最詳細的模擬，揭示了復雜的漩渦磁場圖。等離子體的結構，圖中用不同顏色代表了不同的電荷密度和氣體密度。圖片來源：James R. Beattie帶電粒子云或等離子體在宇宙中無處不在，既可以小尺度存在，如太陽風，也可
等離子體最詳細模擬圖來了
一項5月29日公布于預印本平臺arXiv的研究，對漂浮在宇宙中的混沌超音速等離子體進行了最詳細的模擬，揭示了復雜的漩渦磁場圖。等離子體的結構，圖中用不同顏色代表了不同的電荷密度和氣體密度。圖片來源：James R. Beattie帶電粒子云或等離子體在宇宙中無處不在，既可以小尺度存在，如太陽風，也可
中國科大實驗實現對32自旋鏈的壓縮量子模擬
近日，中國科學技術大學杜江峰教授課題組李兆凱等在國際上首次實驗實現了壓縮量子模擬方法，將原先需要n量子比特的量子模擬任務壓縮到僅需log(n)量子比特并在實驗中成功實現。利用該方法，他們使用核磁共振量子模擬器成功研究了一個32自旋鏈的基態性質。這一實驗的成功實現預示著量子模擬能解決的問題尺度將大
量子微型處理器晶片實現分子譜模擬計算
量子模擬是科學家模擬和研究各種傳統電腦難以處理的復雜系統，包括金融建模、網絡安全、藥物研發、人工智能及機器學習等。其中，探索分子振動譜對理解分子設計和分析中的分子特性尤為關鍵，然而，這一直是傳統超級電腦難以有效解決的長期運算難題。盡管研究人員正努力開發模擬分子振動譜的量子電腦和演算法，但受限于準確性
首次實現磁性隧道結雙金屬量子阱層中的共振隧穿
磁性隧道結中的量子阱共振隧穿效應由于其重要的科學與應用價值而被廣泛關注和研究。在半導體領域，多量子阱之間的共振隧穿已經被證實和應用，例如共振隧穿二極管、多量子阱的發光二極管等。然而，目前為止還沒有在金屬結構中實現多量子阱的共振隧穿。在金屬量子阱層中由于各種退相干因素使得電子很難保持相干性，從而使
中國科大設計出一類基于簡并光腔系統的新穎量子模擬平臺
中國科學技術大學教授、中國科學院院士郭光燦領導的中國科學院量子信息重點實驗室在量子模擬方向取得創新性進展。該實驗室的周正威、周幸祥、李傳鋒等人設計出一種特殊的一維級聯簡并光腔系統，通過對腔中具有軌道角動量自由度的光子進行探測，可以有效地模擬二維拓撲物理的各種現象。相關研究工作于7月6日發表在Na
中國科大實現真多體非經典量子測量
中國科學技術大學郭光燦院士團隊的項國勇、侯志博研究組與復旦大學朱黃俊研究組，首次在理論上將真多體非經典性從量子態擴展到量子測量，并實驗實現了基于二維光量子行走的真三體非經典測量，用于三拷貝量子態估計任務中；實驗保真度超越最優二可分測量11個標偏。5月28日，相關研究成果在線發表于《物理評論快報》