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清华大学科研团队首次实现基于数百离子量子比特的量子模拟计算

2024-06-01 20:33

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    这个五一,注定有点不一样。于国家而言,出行热潮叠加消费旺季,正是观察中国经济的窗口;于个人来说,“自由行”的同时或许还面临“人从众”的“盛况”。身处其中,更能感受中国经济活力释放的韧劲;观察一域,亦能管中窥豹,看见一个充满希望的未来。

    从研发投入总量看,2022年,中国研发经费(R&D)投入规模首次突破3万亿元大关,仅次于美国,位居世界第二。其中,基础研究经费支出为1951亿元,占全部研发经费的比重为6.32%,相较十年前的4.8%,已是一个很大的提升,但仍远低于主要发达国家15%~25%的平均水平。王贻芳认为,中国基础研究的问题,一方面与总体的投入比例不足有关,更关键的症结在于,6.32%的经费也没有得到相对合理的分配,造成经费的使用效益不高。

    对于该项目的设立,基金委原主任杨卫解释,除以竞争性支持为主外,对科学研究需要考虑稳定支持的模式。因此,借鉴发达国家经验,基金委启动基础科学中心项目,计划围绕一个重要的科学研究方向,对跨学科的大型科研群体进行约10年的稳定支持,每年资助研究经费超过3000万元,以期待在我国基础研究地貌图上隆起学术上的“世界高地”。

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    高凌云说,美国官员时常在图书馆、研究中心举办的活动上传递这类“信号”,通过这样的方式,他们能够以较小的政治风险得到外界的较多关注。这凸显出目前中美双方缺乏合作交流相关的机制性安排。高凌云认为,通常来说,比较好的方式是通过定期的会议来推动进一步的交流,“但这需要美方把改善中美关系当作长期性的安排去推进,而不是当作捞取政治资本的权宜之计。”

    财联社3月26日电,商务部副部长郭婷婷今日在国新办新闻发布会上表示,下一步,商务部将按照党中央、国务院决策部署,着力促进消费稳定增长,推动外贸质升量稳。消费方面,我们将鼓励和推动汽车、家电等消费品以旧换新,培育壮大绿色、数字等新型消费,推动服务消费创新发展。外贸方面,将综合施策,支持企业开拓多元化市场,促进跨境电商等新业态健康发展,同时积极扩大优质产品进口,办好进博会、广交会等重点展会,推动外贸高质量发展。

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  量子模拟是量子计算机最重要的应用之一,指的是用量子计算机去模拟一个用其他实验方法难以直接研究的复杂量子系统。

  清华大学段路明研究组近日在量子模拟计算领域取得重要突破,首次实现512离子二维阵列的稳定囚禁冷却以及300离子量子比特的量子模拟计算。该工作实现了国际上最大规模具有单比特分辨率的多离子量子模拟计算,将原来的离子量子比特数国际记录(61离子)往前推进了一大步,并首次实现基于二维离子阵列的大规模量子模拟。

  此前研究人员能够实现的离子量子比特数是61个离子,而且是一维阵列的量子模拟,段路明团队研究人员利用低温一体化离子阱技术和二维离子阵列方案,大规模扩展离子量子比特数并提高离子阵列稳定性,首次实现512离子的稳定囚禁和边带冷却,并首次对300离子实现可单比特分辨的量子态测量。

  在这项研究中,研究人员利用300个离子量子比特实现可调耦合的长程横场伊辛模型的量子模拟计算。

  一方面,研究人员通过准绝热演化制备阻挫伊辛模型的基态,测量其量子比特空间关联,从而获取离子的集体振动模式信息,并与理论结果对比验证;

  另一方面,研究人员对该模型的动力学演化进行量子模拟计算,并对末态分布进行量子采样,通过粗粒化分析验证其给出非平庸的概率分布,超越经典计算机的直接模拟能力。该实验系统为进一步研究多体非平衡态量子动力学这一重要难题提供了强大的工具。

  (总台央视记者 潘虹旭 代钦夫) 【编辑:付子豪】

千雨华

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