量子模拟首次通过实验得到验证

本文报道了两项独立完成的突破性研究：法国Pasqal公司与美国普渡大学的两支团队，分别利用中性原子量子计算机（模拟含铥磁性材料）和IBM超导量子计算机（模拟铜-氟-钾材料），成功实现了对真实固体材料的量子模拟，并将模拟结果与中子散射实验数据精确比对。中子散射实验通过分析中子与材料相互作用后的散射角度和能量变化，揭示材料内部隐藏的量子行为。Pasqal团队采用“模拟量子模拟”方式，直接映射材料物理特性，计算了比热容和磁场响应；IBM团队则采用“数字量子模拟”，在超导电路中编码信息，模拟了激发态响应及奇特的‘分数化电子’行为——即电子集体表现出仅带部分磁矩的量子效应。研究意义在于首次建立了量子模拟与现实世界可测量数据之间的可靠桥梁，解决了当前量子计算机因错误率高而难以验证结果的核心难题。这为未来用量子计算机作为‘虚拟实验室’设计高温超导体、新型催化剂或药物分子奠定了实验基础。相关成果已发布于arXiv预印本平台，尚待同行评审。