光明日报 26-02-03 21:00
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【#在量子世界找到慢放键#】#聊点科技# 就像为一段混乱的进程找到慢放键,中国科学家在量子世界实现了一项关键控制。中国科学院物理研究所与北京大学的联合科研团队在国际上首次利用超导量子芯片,实验观测并人工调控量子多体系统走向混沌前的关键中间状态——“预热化”平台。这一发现为理解并控制复杂的量子动力学过程打开了新窗口,相关成果日前在线发表于国际学术期刊《自然》。

在量子世界中,系统在外部驱动下通常会逐步丢失初始信息,最终达到混乱的热平衡状态,该过程被称为“热化”。然而,实验揭示,在完全热化之前,系统会经历一个反直觉的、相对稳定的“预热化”平台期。这类似于给冰加热——在冰完全融化成水之前,温度会长时间稳定在0摄氏度。在预热化阶段,量子系统虽受驱动,但信息扩散被抑制,有序性得以短暂保持。研究团队在集成78个量子比特的超导量子处理器“庄子2.0”上完成这项实验。他们采用一种名为“随机多极驱动”的特殊序列对系统进行精确操控。该驱动方式基于非周期的数学序列,通过调节序列的阶数与周期,研究人员如同掌握不同的“加热节奏”,成功实现对预热化平台持续时间的主动调控。当平台期结束后,系统内部纠缠度急剧增长,迅速进入高度复杂的状态。http://t.cn/AX5AXoBS