2026年8月26日——得益于伦敦玛丽女王大学参与的一项研究，科学家或许找到了一种探索物质隐藏行为的新方法。该研究利用量子计算机开展了一种新形式的计算光谱学。 

光谱学是一门重要的科学技术，用于理解物质的性质。通过分析材料和分子对能量或光的响应方式，研究人员可以深入了解其结构和行为。计算方法可以补充这些实验，使科学家能够利用理论模型和模拟来研究和预测物质的性质。 

然而，量子系统使用传统计算机进行建模可能极其困难。这项新研究发表在Nature Communications上，提出了一种通用的量子计算光谱学方法，使研究人员能够研究更广泛的量子系统。 

这种方法不仅可用于相对简单的静态系统，还可用于受环境影响或随时间变化的系统。研究人员利用一种被称为“基于辅助比特的哈达玛测试”（ancilla-assisted Hadamard test）的量子计算技术，重建了量子行为的一个关键度量。研究人员使用该方法研究了不寻常的量子现象，包括宇称-时间对称性破缺和拓扑和乐。这些例子展示了量子计算光谱学如何提供对传统光谱学或现有量子方法难以获得的量子行为的洞察。 

这项工作最终可能涉及物理、化学和材料科学等领域。计算光谱学可以帮助研究人员在实验生产之前研究真实或假设材料的性质，在分子工程、药物设计和先进材料研究等领域具有潜在应用。 

来自伦敦玛丽女王大学物理与化学科学学院的Jinzhao Sun博士领导了该研究的理论部分。这项研究代表着朝着使用量子计算机不仅是进行计算，而且是作为探索和理解复杂量子系统行为的工具迈出的一步。 

随着量子计算技术的发展，此类方法可以为科学家提供新的途径来研究难以用传统方法重现或计算的现象。