量子计算机终于即将变得有用

尽管围绕量子计算机存在大量炒作，但这项技术有时似乎是在寻找问题的解决方案。在科学上令人印象深刻，但在现实世界中尚未明显有用。然而，寻找应用的探索现在开始取得成果，特别是追求能够极大促进新型电子产品和更强大计算系统发展的异型量子材料。

发现和探测新的相态——即水的冰相或液相的更异型等效物——是凝聚态物理学的日常工作。这一领域帮助我们理解制作传统计算机运行所必需的半导体，并最终可能为我们创造出实际上会以完美效率导电的超导体。

然而，使用传统实验来研究理论预测中应该存在的更复杂相态正变得日益困难。例如，一个被称为Kitaev蜂窝模型的理论框架预测了具有不寻常类型磁性的材料的存在，还有包含不寻常的准粒子——称为任子的粒子类实体。实际上，哈佛大学的西蒙·埃弗德表示，“几十年来存在着实际在实际材料中构建这一模型的追求”。

他和他的同事们现在使用由极冷原子制成的拥有104个量子位的量子计算机进行了这种模拟。而且，他们并不是唯一这样做的研究人员。德国慕尼黑工业大学的弗兰克·波尔曼及其同事利用了谷歌的Sycamore和Willow量子计算机，这两台计算机分别拥有72个和105个超导量子位，以模拟一种从Kitaev蜂窝模型衍生出来的前所未见物质状态。这两个团队都发表了他们的研究成果。

德国埃尔朗根-纽伦堡大学的彼得·扎普雷塔尔表示，“这两篇论文使用量子计算机探索了迄今仅存在于理论中尚未在实验中实现的新物质相。令人兴奋的是，量子计算机对量子和凝聚态系统的模拟正变得越来越先进”。