近日，清華大學(xué)段路明研究組在離子阱量子模擬領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，首次在實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)拉比-哈伯德(Rabi-Hubbard)模型，超越目前經(jīng)典超級(jí)計(jì)算機(jī)的模擬能力，是通向大規(guī)模離子阱量子計(jì)算與模擬的重要一步。

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拉比-哈伯德模型由量子光學(xué)和凝聚態(tài)物理學(xué)中的兩個(gè)基本模型——拉比模型和哈伯德模型結(jié)合而成。拉比模型可追溯到1936年，描述了光場(chǎng)與物質(zhì)的相互作用；哈伯德模型起源于1963年，是描述晶格中粒子相互作用的最基本模型，現(xiàn)已發(fā)展為凝聚態(tài)物理學(xué)中眾多領(lǐng)域研究的出發(fā)點(diǎn)。而拉比-哈伯德模型包含了局域的拉比模型自旋-聲子相互作用以及格點(diǎn)之間的聲子-聲子相互作用，二者結(jié)合使得該模型表現(xiàn)出豐富的物理特性。該模型的實(shí)驗(yàn)方案最初在腔量子電動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)中提出，但由于技術(shù)上的困難此前未在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)。

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