记者从中国科学技术大学获悉，该校潘建伟、朱晓波、彭承志、公明等人与山西大学梅峰等人合作，基于“族冲二号”可编程超导量子处理器，首次实现并探测到了量子系统中的高阶不平衡拓扑相。这项工作代表了量子模拟在探索复杂拓扑态方向上的重要进展，并为使用超导量子处理器在量子模拟问题中实现量子优势奠定了基础。相关成果28日发表在国际学术期刊《科学》上。近年来，拓扑相已成为凝聚态物理和量子模拟领域的重要研究方向。与传统拓扑不同，高阶拓扑将状态定位在低维拓扑上ndaries，挑战传统的身体边缘对应关系。尽管在经典超材料中已经实现了高阶拓扑相的实验，但在量子系统中实现高阶拓扑相一直是国际前沿的科学挑战。实现高阶拓扑不仅有助于揭示拓扑态的量子本质，而且为基于非阿贝尔统计的拓扑量子计算提供了一种潜在的方法。 △实验中，我们用6 x 6的二维位数组进行周期性导通。基于祖冲二号超导量子处理器的可编程性，研究团队首次在平衡和不平衡次级实验中实现了量子模拟和拓扑相位检测。理论上，研究团队提出了高阶拓扑的静态和聚集量子电路设计，解决了构建高阶量子电路的关键问题。二维超导量子位阵列中的r阶平衡和非平衡拓扑哈密顿量，并开发了通用的动态拓扑测量框架。在实验上，研究人员建立了系统的处理器优化方案，并通过精确校准实现了量子位频率和耦合强度的动态控制。他们成功地在 6 × 6 量子位阵列上进行了多达 50 个 Floquet 循环的演化操作，首次成功实现了四种不同类型的非平衡二次拓扑相，并系统地表征了能谱、动力学行为、拓扑不变量，并研究了该拓扑相的其他性质。 △ 实验实现了非平衡二阶材料拓扑态准光谱信息的探测，与理论预测一致。 （央视记者 帅俊全 楚尔佳）
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