中国科学技术大学陈宇翱教授介绍，反铁磁相变指的是当系统温度降低到某一临界温度以下时，材料突然从顺磁性状态（材料中电子的自旋方向无序排列）转变为电子自旋有序排列反铁磁状态。构建量子模拟器验证包括掺杂条件下的反铁磁相变，是实现能够求解费米子哈伯德模型的专用量子模拟机的第一步，也是获得该模型低温相图的重要基础。
研究团队经过多年研究攻关，实现了多项技术突破，创造性地将盒型光势阱和平顶光晶格技术相结合，实现了空间均匀的费米子哈伯德体系的绝热制备。该体系包含大约80万个格点，比目前主流实验的几十个格点规模提高了约4个数量级，直接观察到了反铁磁相变的确凿证据，从而首次验证了费米子哈伯德模型包括掺杂条件下的反铁磁相变。
这一科研成果推进了对费米子哈伯德模型的理解，为进一步求解该模型、获取其低温相图奠定了基础，也首次展现了量子模拟在解决经典计算机无法胜任的重要科学问题上的巨大优势。《自然》杂志审稿人对该工作给予了高度评价，称该工作“有望成为现代科技的里程碑和重大突破”；“标志着该领域向前迈出了重要的一步”。 |
