量子模拟是清华量子计算机最重要的应用之一，指的大学的量是用量子计算机去模拟一个用其他实验方法难以直接研究的复杂量子系统。

　　清华大学段路明研究组近日在量子模拟计算领域取得重要突破，科研首次实现512离子二维阵列的团队稳定囚禁冷却以及300离子量子比特的量子模拟计算。该工作实现了国际上最大规模具有单比特分辨率的首次实现数百多离子量子模拟计算，将原来的基于计算离子量子比特数国际记录(61离子)往前推进了一大步，并首次实现基于二维离子阵列的离量大规模量子模拟。

　　此前研究人员能够实现的比特离子量子比特数是61个离子，而且是模拟一维阵列的量子模拟，段路明团队研究人员利用低温一体化离子阱技术和二维离子阵列方案，清华大规模扩展离子量子比特数并提高离子阵列稳定性，大学的量首次实现512离子的科研稳定囚禁和边带冷却，并首次对300离子实现可单比特分辨的团队量子态测量。

　　在这项研究中，首次实现数百研究人员利用300个离子量子比特实现可调耦合的基于计算长程横场伊辛模型的量子模拟计算。

　　一方面，研究人员通过准绝热演化制备阻挫伊辛模型的基态，测量其量子比特空间关联，从而获取离子的集体振动模式信息，并与理论结果对比验证；

　　另一方面，研究人员对该模型的动力学演化进行量子模拟计算，并对末态分布进行量子采样，通过粗粒化分析验证其给出非平庸的概率分布，超越经典计算机的直接模拟能力。该实验系统为进一步研究多体非平衡态量子动力学这一重要难题提供了强大的工具。

　　(总台央视记者 潘虹旭 代钦夫) 【编辑:付子豪】