齐:[1] Xia…Saffman,PRL(2015); [2] Madjarov…Endres,Nat.物理(2020); [3] Levine…Lukin,PRL(2019); [4] Graham…Saffman,PRL(2019)少数/多数观点:Kaufman…Regal,Science(2014); Bayha…Jochim,《自然》(2020年); Bernien…Lukin,《自然》(2017 年),Léséleuc…Browaeys,《科学》(2019 年)
哈佛大学的 Lukin 团队(Bernien 等人)利用里德堡原子阵列 4 实现了一个 51 量子比特的量子模拟器,避免了这些问题。利用里德堡原子的长寿命和强相互作用,以及巧妙的捕获技巧,他们能够创建一个模拟 Ising 型量子自旋模型的量子材料系统。他们观察到有序态的不同相,这些相破坏了各种离散对称性。此外,尽管这个系统不可积,但他们观察到似乎是非遍历的奇异多体动力学。这暗示了量子多体疤痕的观察。在他们的论文发表后,利兹大学的 Turner 等人发表了一篇理论论文,使用与 Lukin 团队所做的实验工作相同的系统,但使用 L = 32 作为系统大小。他们进一步将实验观察结果解释为由于光谱中的特殊本征态导致的弱遍历性破坏的结果。这类似于混沌非相互作用系统中的量子伤痕。5
在芝加哥大学的 Bernien 实验室,我们用单个原子构建量子计算机。量子计算听起来像是科幻小说中的东西,但自 20 世纪 90 年代末以来,小型量子计算机就以某种形式存在了。如今,量子计算机正以指数级的速度发展,世界各地的研究人员都在尝试新的想法来推进这项激动人心的技术。我们可能不应该指望很快就能有家用量子计算机,但量子计算的实用性已经发展到数十家初创公司,甚至多家大公司都在构建自己的量子计算机的地步。他们中的许多人甚至允许您租用他们的计算机来运行自己的量子程序!然而,由于这些系统的尺寸小、错误率高,量子计算仍然是一种正在开发的技术。因此,人们常说我们正处于嘈杂的中型量子 (NISQ) 时代。走出这个时代需要许多技术进步,我们的实验室正在积极致力于解决一些阻碍基于原子的量子计算系统的问题。
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