新华网北京(jing)5月31日电(dian) 30日，清华大学2项最新科研成(cheng)果同时发表于《自然》。据悉，中(zhong)国科学院院士、清华大学交叉信息研究院教(jiao)授段路明带(dai)领(ling)研究组首次实(shi)现基于数百离子量子比特的(de)量子模拟计算。该成(cheng)果研究论文《具(ju)有单比特分辨率的(de)数百囚禁离子二维(wei)量子模拟器》在 Nature 官(guan)网在线发表，被 Nature 审稿人称为“量子模拟领(ling)域的(de)巨大进步”“值得关注的(de)里程碑(bei)”。

离子阱(jing)系统被认为是(shi)最有希望实(shi)现大规模量子模拟和量子计算的(de)物理系统之一(yi)。多个实(shi)验验证离子量子比特的(de)高(gao)精密(mi)相干操控，该系统的(de)规模化被认为是(shi)主要挑战。

交叉信息研究院段路明研究组利用低温一(yi)体化离子阱(jing)技术(shu)和二维(wei)离子阵列方(fang)案大规模扩展离子量子比特数，提高(gao)离子阵列稳定(ding)性(xing)，首次实(shi)现512离子二维(wei)阵列的(de)稳定(ding)囚禁和边带(dai)冷却，并首次对300离子实(shi)现可单比特分辨的(de)量子态测量。研究人员进而利用300个离子量子比特实(shi)现可调耦合的(de)长程横场伊辛模型的(de)量子模拟计算。长程横场伊辛模型是(shi)一(yi)类重要的(de)量子多体模型，有助于理解量子信息、凝聚态物理等领(ling)域的(de)基本问题，也可用于求解优化问题等现实(shi)应用。