量子临界性源自许多相互作用的量子粒子的集体行为,通常发生在物质不同相之间的过渡阶段。它是凝聚态物理学的基石之一,我们利用动态驱动的现象在嘈杂的中尺度 (NISQ) 量子设备上访问它。我们通过 Kibble-Zurek 过程探测可编程超导量子芯片上一维量子 Ising 模型的临界特性,获得缩放定律,并估计临界指数,尽管硬件上存在固有的错误源。此外,我们研究了 NISQ 计算机的改进(更多量子比特,更少噪声)将如何巩固这些通用物理属性的计算。单参数噪声模型捕捉了缺陷的影响并重现了实验数据。其系统研究表明,噪声与温度类似,在系统中引入了新的长度尺度。我们引入并成功验证了修改后的缩放定律,直接考虑了噪声,而无需任何先验知识。它使提取物理属性的数据分析对噪声透明。通过了解不完美的量子硬件如何改变物质量子态的真正属性,我们大大增强了 NISQ 处理器解决量子临界性以及其他潜在现象和算法的能力。
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