在光子系统中计算双格点费米Hubbard模型的格林函数

格林函数一直是研究多体系统不可或缺的工具，而多体系统数十年来仍是现代量子物理中最大的挑战之一。格林函数的复杂计算阻碍了对多体系统的研究。含噪中等规模量子器件与量子-经典混合算法的出现启发了计算格林函数的新方法。在此，我们设计了一种可编程光子量子电路，利用光子的偏振与路径自由度构建高精度的光子变分量子态，并首次报道了在光子系统中计算双格点费米Hubbard模型（强关联材料的典型模型）格林函数的实验实现。我们运行变分量子本征求解器以获得该模型的基态与激发态，进而估算本征态之间的跃迁振幅。实验结果给出了格林函数的谱函数，与精确结果吻合良好。我们的演示为光子系统在量子模拟及解决多体系统、生物科学等复杂问题中的应用提供了进一步的可能性。