量子科技中心_量科网

虽然量子模拟器有望探索超越经典计算的量子多体物理现象，但其能力受限于硬件中可用的原生相互作用。在许多平台上，可访问的哈密顿量主要局限于单体和双体相互作用，这限制了对多体哈密顿量以及同时受非对易相互作用项支配系统的研究——这些正是凝聚态物理、量子化学和高能物理的核心问题。该研究团队提出并通过实验验证了一种混合数字-模拟协议，通过在浅层纠缠门层之间嵌入模拟演化来突破这些限制。该方法可非微扰且无Trotter误差地生成具有同步非对易三体和四体相互作用的有效哈密顿量——这些能力在近期硬件上采用纯数字或纯模拟方案均无法实际实现。研究人员在离子阱量子处理器上实施该方案，成功实现了展现高温下持续存在的预热强零模式的拓扑自旋链，以及具有三体和四体相互作用的模型。这种与硬件无关且可扩展的方法为跨量子平台实现复杂多体物理开辟了新途径。