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杜克大学13离子量子模拟器再现高能物理“弦断裂”

2026-09-24 · 来源:{'name': '36氪快讯·中继', 'url': 'https://www.36kr.com/newsflashes/3996608369020802'}

杜克大学13离子量子模拟器再现高能物理“弦断裂”

杜克团队用13囚禁离子再现弦断裂过程,成果发表于《自然·物理学》。

美国杜克大学的一个研究团队搭建起由13个囚禁离子组成的量子模拟器,在实验中再现了高能物理中的“弦断裂”过程,并观测到与粒子-反粒子形成有关的动力学。相关论文于23日发表在《自然·物理学》杂志上,科技日报对这项研究进行了报道。

在粒子物理的图像中,“弦断裂”指的是:当夸克与反夸克被拉开到足够远的距离时,连接两者的能量弦会断裂,真空中随之新生出一对粒子与反粒子。这一过程发生在极小的时间与空间尺度上,直接观测十分困难,量子模拟因此成为研究该类问题的重要路径。

此次实验采用的囚禁离子路线,是当前量子模拟的主流技术方向之一:带电原子被电磁阱约束悬浮后,其内部能级可作为高品质的量子比特使用。杜克团队正是借助这类装置,让少量离子模拟出高能物理体系的动力学,从而把原本难以直接观测的弦断裂过程呈现在实验数据中。

报道评价称,这是量子物理领域的一项重要进展,为理解弦断裂动力学开辟了新途径。对算力产业的观察者而言,量子模拟器作为面向特定科学问题的专用量子硬件,其技术能力每取得一步验证,都为判断量子计算路线的成熟度提供了新的参考。


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