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量子模拟器对 40 年历史的物理理论进行测试
物理学家使用先进的量子技术来测试几十年前理论的预测。当物质从一种相转变为另一种相时，截然不同的材料可能会突然开始遵循相同的数学规则。水接近沸腾和磁铁失去磁性是相变的常见例子。 “物理学家称这种特质为普遍性——[...]
来源:SciTech日报物理学家使用先进的量子技术来测试几十年前理论的预测。
当物质从一种相转变为另一种相时，截然不同的材料可能会突然开始遵循相同的数学规则。水接近沸腾和磁铁失去磁性是相变的常见例子。
“物理学家将这种特征称为普遍性——杂乱的微观细节被冲走，只有少数基本特征得以幸存，”威廉·K·戴维斯理论物理学教授 Jason Alicea 解释道。物理学家使用称为共形场论的数学框架来描述大部分这种普遍行为。
在《自然》杂志上报道的工作中，加州理工学院物理学教授 Manuel Endres 和 Alicea 的理论小组的实验小组与巴黎萨克雷大学和慕尼黑工业大学的研究人员一起，利用量子模拟器（与专为特定任务设计的量子计算机相关的专用系统）实验研究两种不同的共形场论。
利用为这些模拟器开发的技术，研究人员首次直接测量了伊辛和三临界伊辛共形场理论预测的合成量子物质的能级。 （伊辛指的是恩斯特·伊辛，一位物理学家，他在 20 年代解决了一个早期的磁学模型。）这两种理论都描述了当具有纠缠和叠加等性质的量子系统达到两个状态之间的临界点（其中一个状态比另一个状态更有序）时出现的普遍行为。
量子模拟器将旧的预测付诸测试
大约 40 年来，物理学家一直使用共形场论来预测分隔这些能级的精确比率。然而，到目前为止，这些间距还从未通过实验测量过。
原子链揭示了预测的光谱
对称性揭示了第二个能量模式
更大的系统可以探测未知的物理现象
DOI: 10.1038/s41586-026-10904-x