拓扑相变模拟技术前进一小步 量子模拟的一大步

　　BC-（2018年8月22日）-D波系统公司，量子计算系统和软件的领导者，今天发表了一项具有里程碑意义的研究，展示了利用其2048量子位退火量子计算机进行的拓扑相变。这种复杂的量子模拟材料是一个重要的步骤，以减少对耗时和昂贵的物理研究和开发的需要。

　　这篇题为“在1，800量子位可编程格中观察拓扑现象”的论文发表在同行评议的期刊上。自然 （卷560，第7719期，2018年8月22日）这项工作标志着这一领域的一项重要进展，并再次证明了全可编程D波量子计算机可以作为大规模的量子系统的精确模拟器。本文所采用的方法对于新材料的开发具有广泛的意义，可以实现理查德·费曼（RichardFeynman）对量子仿真器的原始视觉。这项新的研究是继D波最近的研究之后进行的。科学杂志演示文件不同类型的相变在量子自旋玻璃模拟中。这两篇论文共同表明了D波量子计算机在材料量子模拟中的灵活性和通用性，以及优化和机器学习等其他任务。

　　20世纪70年代初，理论物理学家Vadim Berezinskii、J.Michael Kosterlitz和David Thouless预言了一种以非平凡拓扑性质为特征的新物质状态。该作品于2016年被授予诺贝尔物理学奖。d波研究人员通过编写D-Wave 2000 Q系统形成一个由人工自旋组成的二维受挫晶格。模拟系统中观察到的拓扑性质不可能不存在量子效应，与理论预测密切一致。

　　2016年诺贝尔经济学奖得主J·迈克尔·科斯特利茨博士说：“这篇论文代表了物理系统模拟方面的一个突破，而物理系统在本质上是不可能的。”他说：“这项测试重现了大部分预期的结果，这是一项了不起的成就。这给了我们希望，未来的量子模拟器将能够探索更复杂和理解较少的系统，以便人们可以将模拟结果作为一个物理系统的模型在数量上的细节上进行信任。我期待着这种模拟方法的未来应用。“

　　“自然论文代表了量子计算领域的一个里程碑：第一次在量子模拟中实现了理论上预测的物质状态，然后在真正的磁性材料中进行了演示，“D-Wave的首席科学家穆罕默德·阿明博士（Dr.Mohammad Amin）说。“这是朝着实现量子模拟的目标迈出的重要一步，在实验室进行材料特性的研究是非常重要的一步，而这一过程在今天可能是非常昂贵和耗时的。”

　　“在D波量子计算机上成功演示具有诺贝尔奖重要性的物理学本身就是一项重大成就。但是结合D波最近发表在“科学”上的量子模拟工作，这项新的研究证明了我们的系统在各个领域解决公认的难题的灵活性和可编程性，“D-Wave首席执行官Vern Brownell说。

　　“D波对Kosterlitz-Thouless跃迁的量子模拟是一个令人兴奋和有影响的结果。它不仅有助于我们理解量子磁学中的重要问题，而且还演示了用一种新颖而高效的自旋系统映射来解决计算困难的问题，只需要有限数量的量子位，并为解决更广泛的应用开辟了新的可能性，“洛斯阿拉莫斯国家实验室负责科学、技术和工程的首席副主任John Sarrao博士说。

　　“演示两种非常不同的量子模拟的能力，正如我们在科学和自然使用相同的量子处理器，说明了D波量子计算机的可编程性和灵活性，“D-Wave公司这项工作的首席研究员安德鲁·金博士说。这种可编程性和灵活性是理查德·费曼（Richard Feynman）最初设想的量子模拟器的两个关键要素，也为预测未来更复杂的工程量子系统的行为开辟了可能性。“

　　取得的成就自然和科学加入D-Wave继续与世界一流的客户和合作伙伴的工作，在现实世界的原型应用（“原型应用”），跨越各个领域。客户开发的70多个原型应用包括优化、机器学习、量子材料科学、网络安全等等。许多原始应用程序的结果表明，在实际问题上，在商业前规模上，在性能或解决方案质量方面，D-Wave系统正在接近，有时甚至超越了传统计算。随着D波系统和软件的威力不断扩大，这些原始应用指出了量子计算机上扩大客户应用优势的潜力。