博科园▲量子电动力学实验：向大规模实施迈出了重要一步！，太好了
物理学的基本定律建立在对称性的基础上 ， 对称性决定了带电粒子之间的相互作用等等 。 现在 ， 海德堡大学(HeidelbergUniversity)科学家利用超冷原子实验构建了量子电动力学的对称性 ， 他们希望为实现未来可以模拟复杂物理现象的量子技术获得新见解 ， 研究成果发表在《科学》期刊上 。 量子电动力学理论研究电子和轻粒子之间的电磁相互作用 ， 它基于所谓的U(1)对称性 。
文章图片
例如 ， U(1)对称性规定了粒子的运动 。 通过实验 ， 海德堡大学物理学家们在教授FredJendrzejesski博士的指导下 ， 试图推进对这一复杂物理理论的有效研究 ， 并在实验中实现了一个基本的构建块 。 海德堡大学基尔霍夫物理研究所(KirchhoffInstituteForPhysical)艾美奖·诺特小组(EmmyNoetherGroup)负责人詹德泽杰斯基(Jendrzejesski)教授解释说：
文章图片
研究结果是朝着一个平台迈出了重要的一步 ， 该平台由一系列适当连接的积木构建而成 ， 用于大规模实施超冷原子中的量子电动力学 。 一个可能的应用是开发大规模量子设备 ， 以模拟无法用粒子加速器研究的复杂物理现象 。 为这项研究开发的基本构件 ， 也有助于研究材料研究中的问题 ， 例如难以计算的强相互作用系统中的问题 ， 科学家对开发量子计算技术非常感兴趣 。
【博科园▲量子电动力学实验：向大规模实施迈出了重要一步！，太好了】
文章图片
这种技术可以模拟经典计算机无法达到的一系列物理现象 。 研究提出了一种用于U(1)格点规范理论量子模拟的模块化方案 ， 该方案基于一维光学晶格单阱中孤立两个玻色子量子气体的异核自旋变化碰撞 ， 研究为陷阱设计了基本积木 ， 并展示了它保持规范不变性的可靠操作 ， 拟议方案的可扩展性潜力 ， 为解决量子模拟规范理论连续体极限方面的挑战提供了机会 。
文章图片
在物理学的基本定律中 ， 规范场调节带电粒子之间的相互作用 。 一个例子是基于U(1)规范对称性电子与电磁场相互作用的量子理论 。 对于经典计算技术来说 ， 求解此类规范理论通常是一个难题 。 尽管量子计算机提出了前进的方向 ， 但用于复杂模拟的大规模数字量子设备很难建造 ， 本研究提出了一个可扩展的一维U(1)规范理论的模拟量子模拟器 。
文章图片
利用原子混合物中物质间自旋变化碰撞 ， 实现了具有自旋和物质无关囚禁势的物质和规范场之间规范不变相互作用 。 研究在实验上实现了基本构件 ， 作为迈向连续规范理论量子模拟平台的关键一步 。
博科园｜研究/来自：海德堡大学
参考期刊《科学》
博科园｜科学、科技、科研、科普
关注【博科园】看更多大美宇宙科学
推荐阅读
- 可可酱75吋量子点电视让孩子健康成长，如何才能健康不伤眼的看电视？TCL
- 中国智能制造网量子通信布局起风了！，多国已未雨绸缪
- 「量子力学」爱因斯坦也束手无策，困扰人类上百年的难题，如今终于有了答案
- 与单观经欧盟瞄准“量子互联网”附相关概念股
- 博科园对组织力学进行光学成像！，最新技术：实现通过激光散斑流变学
- 广东圆梦园孵化城【园区动态】广东省重点领域研发计划量子科学与工程重大专项专家组莅临园区考察指导
- 「化石」转生将可能是一件真事，量子力学的最新发现，科学家也被震撼
- cnBeta微软研究人员攻克了两个已有20年历史的量子计算问题
- 星火方块| 碳纳米管荧光量子效率研究取得进展，进展
- 大牛奎哥：关注产业链的投资机会！，量子通信：开启未来信息技术之争