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在一项突破性的研究中,来自慕尼黑工业大学、普林斯顿大学和Google量子人工智能团队的科学家们利用Google最新的量子处理器模拟了基本物理学,为研究宇宙的基本力量和粒子提供全新方法。这些基本力量通过复杂的理论模型来解释,但由于传统超级计算机无法准确模拟这些模型,因此研究这些力量一直是个挑战。
这项研究的细节发表在《自然》期刊上,是量子运算的一个重要进展。研究团队成功地使用Google的Sycamore或Willow量子处理器直接模拟了基本相互作用,突显了这项技术在未来发现中的潜力。这种方法可能帮助科学家深入了解粒子物理学、量子材料,甚至空间和时间的本质。研究的核心目标是更好地理解宇宙的基本规则,这些规则通过称为规范理论的数学框架来描述。
慕尼黑工业大学的集体量子动力学教授克纳普(Michael Knap)表示:“我们的工作展示量子计算机如何帮助我们探索支配宇宙的基本规则。在实验室中模拟这些相互作用,我们可以新方式检验理论。”
来自Google量子人工智能的共同作者鲁尚(Pedram Roushan)强调:“利用量子处理器的力量,我们研究了一种特定类型的规范理论的动态,观察到粒子及其之间连接的无形“弦”(strings)随时间的演变。”
普林斯顿大学的研究生科克伦(Tyler Cochran)表示,调整模型中的有效参数,可以调整弦的特性。它们可以强烈波动、紧密束缚,甚至断裂。他解释说,来自量子处理器的数据显示,这些行为与高能粒子物理学中的现象有直接的模拟。这些结果强调了量子计算机在基本物理学及其他领域促进科学发现的潜力。
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