科(ke)技日(ri)報訊(xun) （記者劉霞）據物(wu)理學(xue)(xue)家組織(zhi)網(wang)11月11日(ri)報道，加拿大和英國(guo)科(ke)學(xue)(xue)家首次在量子(zi)(zi)(zi)(zi)計算機上模(mo)擬(ni)了基本(ben)量子(zi)(zi)(zi)(zi)粒子(zi)(zi)(zi)(zi)——重子(zi)(zi)(zi)(zi)，最新研究使科(ke)學(xue)(xue)家能借助量子(zi)(zi)(zi)(zi)模(mo)擬(ni)研究中子(zi)(zi)(zi)(zi)星，了解更(geng)多宇宙早期(qi)的(de)情況(kuang)，并發(fa)掘量子(zi)(zi)(zi)(zi)計算機更(geng)多革(ge)命性(xing)的(de)潛力。
加(jia)拿大(da)滑鐵盧大(da)學量子(zi)(zi)計算(suan)(suan)研究所的(de)研究員克里斯(si)蒂娜·穆斯(si)克說(shuo)：“這(zhe)是科(ke)學家(jia)們(men)(men)首(shou)次在計算(suan)(suan)機(ji)上(shang)模擬(ni)重(zhong)子(zi)(zi)，未來(lai)某一天(tian)，量子(zi)(zi)計算(suan)(suan)機(ji)也(ye)許(xu)可以(yi)讓(rang)我們(men)(men)模擬(ni)這(zhe)些(xie)粒子(zi)(zi)之間的(de)相互(hu)作(zuo)用(yong)。屆時(shi)，科(ke)學家(jia)們(men)(men)或許(xu)不需要在加(jia)速器中(zhong)讓(rang)粒子(zi)(zi)相撞(zhuang)，他們(men)(men)可以(yi)在量子(zi)(zi)計算(suan)(suan)機(ji)上(shang)模擬(ni)這(zhe)些(xie)相互(hu)作(zuo)用(yong)來(lai)研究宇宙的(de)起源等。”
穆斯克(ke)領導(dao)的(de)(de)量子交互(hu)小組主要研究晶格(ge)規(gui)范理(li)論的(de)(de)量子模擬。這些晶格(ge)規(gui)范理(li)論主要用于描述(shu)包括粒(li)子物(wu)理(li)學標準(zhun)模型(xing)在內的(de)(de)物(wu)理(li)學理(li)論。規(gui)范理(li)論包含的(de)(de)場、力、粒(li)子、空(kong)間(jian)維度和其(qi)他(ta)參數(shu)越(yue)多，就(jiu)越(yue)復雜，越(yue)難以(yi)利用經典超(chao)級(ji)計(ji)算(suan)機進行(xing)建模。
在(zai)最新研究中，穆斯克所在(zai)的(de)(de)IQC團(tuan)隊與英國約(yue)克大學的(de)(de)蘭(lan)迪·李維(wei)斯合作，開發了(le)一種(zhong)資源(yuan)高效的(de)(de)量子(zi)算法(fa)，允許他們(men)在(zai)IBM的(de)(de)云(yun)量子(zi)計算機(ji)(ji)和經典計算機(ji)(ji)上(shang)，對一些基礎物(wu)理學和物(wu)質開展簡單(dan)的(de)(de)模(mo)擬。他們(men)首次(ci)模(mo)擬了(le)基本粒(li)子(zi)重(zhong)子(zi)。
重子(zi)由(you)夸(kua)克組成，夸(kua)克是科學家們認(ren)為不能再分割的一(yi)種基(ji)本粒子(zi)，質子(zi)和中子(zi)都屬于重子(zi)。研究(jiu)人員指出，通過這(zhe)一(yi)里(li)程碑式的步驟，他(ta)們正在(zai)開辟一(yi)條用量子(zi)計算機(ji)模(mo)擬規范(fan)理論的道(dao)路，而(er)這(zhe)種模(mo)擬遠遠超出了目前世界(jie)上最強大的超級(ji)計算機(ji)的能力。
滑鐵盧(lu)大學物理系和天(tian)文學系博士后張(zhang)景磊（音譯）說：“對(dui)于我們來(lai)說，這些結果(guo)令人興奮的一點在(zai)于，未來(lai)我們可以考慮在(zai)更高密度下(xia)模擬物質，這超出了經典計算(suan)機的能(neng)力。”
研究人員指出(chu)，隨著科學家(jia)不斷開(kai)發出(chu)更(geng)強大的(de)(de)量(liang)子計算(suan)機(ji)和量(liang)子算(suan)法，他們將能夠模擬更(geng)復雜的(de)(de)物(wu)理現象，揭示迄今(jin)最好的(de)(de)超級(ji)計算(suan)機(ji)也無能為力的(de)(de)有(you)關宇宙的(de)(de)秘密。