《自然》6月4日发表的研究成果显示，两个国际团队分别借助QuEra的Aquila和谷歌的Sycamore量子计算机，首次成功模拟粒子物理中的“弦断裂”现象，虽当前模拟存在局限，但这一突破意义重大，研究人员正探索提升模拟能力的方法。
量子计算机模拟“弦断裂”现象获突破
《自然》新闻消息，科学家首次利用量子计算机成功模拟粒子物理中的“弦断裂”现象。“弦断裂”指亚原子粒子如夸克通过“力场弦”连接，拉伸至临界点时断裂并释放能量的过程，此动态此前难以用传统计算机完整模拟，量子计算带来全新可能。
两个国际团队的模拟过程与策略
该研究由两个国际团队分别使用QuEra的Aquila和谷歌的Sycamore量子计算机完成。研究人员构建二维量子场，模拟夸克间“力场弦”连接并断裂的全过程，实时观察其动态演化。两支团队策略不同，Aquila中的原子按特定方式排列，原子间静电作用模拟电场并自然演化到能量更低状态，属于类比量子模拟；Sycamore则作为“数字”量子模拟器，通过精确操控超导环，以离散步骤手动引导系统的演化过程。两种方法均成功再现弦的形成、拉伸直至断裂的关键阶段。
模拟现状与未来探索方向
目前的模拟局限于二维空间与简化模型，距离真实三维高能物理场景如强核力作用仍有差距。不过，这一突破被视为量子模拟向现实粒子物理应用迈出的重要一步。研究人员正探索采用“高维量子态”（qudit）等系统，进一步提升模拟能力，逼近自然界复杂物理过程的真实面貌。
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