韩国科学技术院(KAIST,校长 Lee Gwanghyung)物理学系 An Jaewook 教授研究团队与哥本哈根大学 Klaus MØlmer 教授研究团队合作,利用作为执行量子模拟的量子计算机平台、近期最受瞩目的里德伯原子量子计算机,成功实现了量子磁性体的极端特性,KAIST于11日对此予以公布。


(从左起)KAIST物理学系教授 Ahn Jaewook、物理学系研究生 Kim Kangheun、哥本哈根大学教授 Klaus Mølmer、丹麦奥胡斯大学博士后研究员 Fan Yang

(从左起)KAIST物理学系教授 Ahn Jaewook、物理学系研究生 Kim Kangheun、哥本哈根大学教授 Klaus Mølmer、丹麦奥胡斯大学博士后研究员 Fan Yang

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磁性体材料不仅用于硬盘等电子产品,也应用于电力发电等领域,是现代技术的核心要素之一。近年来,相关研究已从室温磁性体拓展到在量子特性尤为突出的超低温条件下,对量子磁性体特性的研究也正积极开展。预期在超低温下进行的物性分析与计量研究,不仅可应用于磁共振成像等医疗设备,还将推动下一代超精密控制与计量工程的发展。


这是在实验装置示意图和自旋传播示意图的基础上,确认具有极端各向异性的海森堡模型随时间演化的实验结果。

这是在实验装置示意图和自旋传播示意图的基础上,确认具有极端各向异性的海森堡模型随时间演化的实验结果。

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在本次研究中,全球联合研究团队利用基于里德伯原子的量子计算机,模拟并实现了用于描述量子磁性体的模型之一——海森堡模型。尤其是,与此前对海森堡模型的实现不同,本研究成功利用里德伯原子之间的强相互作用,实现了极端各向异性(在三维空间中,某一特定方向的相互作用强度比其他方向强1000倍以上,从而开辟出新的研究领域)。


主导本次研究的 KAIST 物理学系 An Jaewook 教授表示:“本研究表明,可以利用里德伯量子计算机来研究新的量子物性”,并称“今后利用量子计算机开展的物性研究将会更加活跃”。



本研究由 KAIST 物理学系研究生研究员 Kim Kangheun 与丹麦奥胡斯大学博士后研究员 Fan Yang 共同参与,成果发表于国际学术期刊《Physical Review X》2月出版的第14卷。(论文题目:Realization of an Extremely Anisotropic Heisenberg Magnet in Rydberg Atom Arrays)。本研究在三星未来技术基金会与韩国研究财团的资助下完成。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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