谷歌量子计算机成功模拟出宇宙的隐藏结构

科学家利用谷歌量子处理器,在揭示宇宙最深奥谜题方面取得重大突破。该团队通过模拟规范理论描述的基本相互作用,首次揭示出粒子及其间隐形"弦"的运作机制、涨落行为乃至断裂过程。这项突破为探索粒子物理、奇异量子材料乃至时空基本结构开辟了新路径。

"我们的工作展示了量子计算机如何帮助我们探索支配宇宙的基本规则,"合著者、慕尼黑工业大学自然科学学院集体量子动力学教授迈克尔·纳普表示,"通过在实验室模拟这些相互作用,我们能够以全新方式验证理论。"

来自谷歌量子人工智能的合著者佩德拉姆·鲁尚强调:"利用量子处理器的强大算力,我们研究了特定类型规范理论的动力学特性,并观察到粒子及其连接粒子的隐形'弦'如何随时间演化。"

第一作者、普林斯顿大学研究生泰勒·科克伦说:"通过调整模型中的有效参数,我们可以调控弦的特性。它们可能剧烈波动、紧密受限,甚至发生断裂。"他解释说,量子处理器产生的数据揭示了此类弦的典型行为特征,这些特征与高能粒子物理现象存在直接对应。研究结果凸显了量子计算机推动基础物理学及其他领域科学发现的潜力。

本研究部分获得以下资助:英国研究与创新署(UKRI)根据英国政府"地平线欧洲"资金担保计划[资助号EP/Y036069/1];德国研究基金会(DFG)根据德国卓越战略–EXC–2111–390814868、CRC/TRR 360 – 492547816、DFG资助号KN1254/1-2、KN1254/2-1、DFG FOR 5522研究单元(项目号499180199);欧盟委员会(ERC)根据欧盟"地平线2020"研究与创新计划(资助协议号851161和771537);欧盟(资助协议号101169765);以及由巴伐利亚州政府通过"巴伐利亚高科技议程Plus"基金支持的慕尼黑量子谷。