最近,中国科学技术大学的潘建伟、陆朝阳还有朱晓波等专家,联合浙江大学王浩华教授的团队,给研究量子系统带来了突破。他们利用自己设计的超导量子芯片“庄子2.0”,做了一个特别的实验。大家知道吗,在微观世界里,一个系统在外界的作用下,它内部是怎么变化的、能量是怎么传递的,一直是个大难题。这个过程叫“热化”,以前认为系统很快就能达到一种均匀混合的状态。但是现在研究发现,在特定条件下,系统在完全混沌前会有个中间稳定阶段,叫做“预热化”。就像给冰加热,融化之前会有个冰水共存的阶段。这个过程对探索量子物理很重要。不过,研究这个现象也很难,因为涉及到很多复杂的相互作用。 这次实验中,他们用准周期随机驱动序列给系统加热。他们在实验中看到了预热化平台的存在。而且通过调整驱动频率、强度等参数,他们还能改变这个平台持续的时间。这就像给量子系统安装了一个旋钮,让我们可以主动控制它从有序到混沌的过程。这个发现很重要,因为它让我们知道不仅能观察量子系统的变化,还能主动干预它。 这个实验结果得到了国际同行的高度评价。《自然》杂志的审稿人认为这项研究在量子模拟领域是个重要进展。它不仅加深了我们对量子世界的理解,还可能在优化量子计算、设计新型材料等方面有应用价值。这显示出我国在超导量子计算与模拟平台上的领先能力和探索基础科学前沿问题的决心。 这次突破让我们跨越了从经典物理到量子规律的鸿沟,标志着我国科学家在量子调控上又迈进了一大步。随着对量子系统非平衡态调控能力的提升,未来量子科技领域的探索和发展前景变得更加明朗。