阻挫磁体统计力学的数字量子模拟

物理、化学和计算机科学中的许多有趣问题都等价于自旋相互作用问题。然而，这些问题中的大多数需要经典计算机无法企及的计算资源。克服这一挑战的一个有前景的解决方案是利用量子力学定律进行模拟。几种相互作用的自旋系统的“模拟”量子模拟已在实验上实现。然而，依赖绝热技术，这些模拟仅限于制备基态。在这里，我们报告了关于热态的“数字”量子模拟的首批实验结果；我们使用核磁共振量子信息处理器模拟了一个三自旋阻挫磁体（自旋冰的构建单元），并且能够在任何模拟温度和外部场下探索系统的相图。这些结果有助于识别在有限温度下对物理系统进行量子模拟所面临的挑战，并为凝聚态物理和化学中开放量子系统的大规模实验模拟铺平道路。