11月28日，据中国科学技术大学消息，该校潘建伟、朱晓波、彭承志、龚明等学者牵头合作，基于可编程超导量子处理器“祖冲之2号”，首次在量子体系中实现并探测了高阶非平衡拓扑相（HOTPs），取得了量子模拟在探索复杂拓扑物态方向上的重要突破。相关论文于11月28日发表于国际学术期刊《科学》上。

拓扑相是近年来凝聚态物理与量子模拟领域的重要研究方向。与传统拓扑相不同，高阶拓扑相在更低维度的边界上出现了局域态，挑战了传统对应关系。在量子体系中实现高阶拓扑相一直是国际前沿的科学挑战。

当下，拓扑物态研究从平衡体系向非平衡体系拓展，已成为凝聚态物理的重要前沿方向。非平衡拓扑相表现出平衡体系所不具备的特性，揭示出拓扑与动力学之间复杂而深刻的内在联系，为在时间维度对量子态进行高精度、高稳定的超快操纵提供可能。

然而，非平衡高阶拓扑相的实验实现长期面临巨大挑战。中国科大研究团队基于“祖冲之2号”超导量子处理器的可编程能力，首次在实验中实现了平衡与非平衡二阶拓扑相的量子模拟与探测。该成果标志着二维可编程量子模拟能力的显著提升，为利用超导量子处理器在量子模拟问题上实现量子优势奠定基础。

《科学》审稿人高度评价这一工作，认为该研究“在以往一维实验的基础上取得了重要突破，扩展到二维体系是一次显著的提升，展示了丰富的实验能力；所发展的测量与分析非平衡拓扑物态的理论方法具有新颖性和趣味性。”

来源 | 安徽日报

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