科学家成功生成物质的量子相并利用里德伯原子找到单位盘图的最大权重无关集—小柯机器人—科学网

　　近日，俄罗斯新西伯利亚国立大学的Ahmed M. Farouk与俄罗斯科学院日扎诺夫半导体物理研究所的I. I. Beterov等人合作并取得一项新进展。经过不懈努力★◆★■★，他们成功生成物质的量子相并利用里德伯原子找到单位盘图的最大权重无关集。相关研究成果已于2024年8月27日在国际知名学术期刊《物理评论A》上发表■★◆◆★■。

　　该问题涉及在一个图中找到顶点集合◆★★■◆◆，使得集合中所有顶点权重的和最大，且图中任意两个顶点之间的距离不超过一个单位。这个问题可以使用量子退火方法与一组相互作用的里德伯原子来解决。对于特定的图■■◆★■，原子的空间排列代表图的顶点，而里德伯激发时共振的失谐量则定义了这些顶点的权重。可以根据单位圆盘准则绘制图的边。通过应用变分量子绝热算法，可以获得最大权重的独立集。

　　该研究团队考虑使用非线性准绝热曲线来扫描里德伯失谐量，从而将相互作用的原子量子系统驱动至多体基态★■■★◆。研究人员还建议使用量子导线，即由不同化学元素的辅助原子组成的一组原子★◆◆，来介导图中远程顶点之间的强耦合。他们研究了不同长度的量子导线对这一效应的影响。此外，他们还研究了物质在原子阵列的一维和二维空间排列中实现的公度和非公度量子相。

　　据悉，近期，在量子计算和量子模拟领域，利用里德伯激发的中性原子阵列模拟多体系统取得了显著进展，为解决各种优化问题提供了前所未有的计算优势机会。单位圆盘图的最大权重独立集问题就是一个NP难优化问题的例子。