在数字量子计算机上探测物质的临界态

尽管量子力学是所有材料微观行为的基础，其效应常在宏观层面被热涨落掩盖。一个显著的例外是零温相变，其中标度律完全由于发散长度尺度上的量子关联而出现。对此类相变的精确描述对量子系统的经典模拟方法具有挑战性，并且是量子模拟的自然应用空间。然而，这些量子模拟并非没有自身的挑战——在量子计算机上表示量子临界态需要对大量自由度的纠缠进行编码，对计算机操作的一致性与保真度提出严格要求。利用 Quantinuum 的 H1-1 量子计算机，我们通过采用分层量子张量网络技术应对这些挑战，在 128 个格点上创建临界横场伊辛链的基态，其保真度足以提取模型的精确临界性质。我们的结果表明了一条超越经典方法极限的量子辅助张量网络收缩的可行路径。