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《自然》網站（www.nature.com） 夸克等亞原子粒子可通過力場的“弦”相互聯結，當這些弦被拉伸至斷裂時會釋放能量。近期，兩支國際研究團隊利用量子計算機成功模擬了這一現象，并實時觀測其動態過程。相關成果發表于《自然》（Nature）期刊，標志著量子計算機在超越經典計算機的復雜模擬領域取得重要進展。 美國勞倫斯伯克利國家實驗室的物理學家指出，弦斷裂是粒子物理中尚未完全理解的關鍵過程。經典計算機雖能計算粒子碰撞的最終結果，但無法完整模擬中間動態。此次量子模擬的實現為此提供了新途徑。 實驗中，一支團隊使用美國初創公司QuEra的Aquila量子處理器，將信息編碼在二維蜂窩結構排列的原子上，通過光學鑷子固定原子狀態以模擬電場；另一支團隊則通過谷歌量子人工智能實驗室的Sycamore芯片，以超導環編碼量子場。兩者分別采用“類比量子模擬”和“數字量子模擬”策略：前者依賴原子間靜電作用自主演化，后者通過離散操作手動調控。 模擬結果顯示，場中的弦結構可呈現剛性、振動或斷裂等狀態，甚至出現粒子解束縛現象。盡管該成果對材料物理研究具有潛在價值，但相比粒子對撞機中三維高能相互作用（涉及強核力）的完整模擬仍存在差距。專家坦言，目前尚未找到實現高能物理全模擬的技術路徑。 |
