量子计算+真实材料模拟！美国埃姆斯国家实验室科学家获得新突破

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噪声量子比特ADAPT仿真（图片来源：网络）

量子计算机的潜在功能远远超出当今的经典计算机，来自美国能源部埃姆斯国家实验室的科学家们展示了一种在材料研究中利用量子计算的新方法，通过模拟材料的自适应算法，可以快速而准确地生成解决方案。相关研究论文“多轨道杂质模型的自适应变分量子特征求解器的比较研究”发表在《通信物理学》杂志上。

 埃姆斯实验室（图片来源：网络）

量子计算机的计算方式与现有计算机完全不同。它们由量子比特构成，可以编码更多的信息，能够执行经典计算机难以完成的计算。

埃姆斯实验室的科学家们正在努力借助量子计算机使材料研究更容易、更高效。埃姆斯实验室的主要研究重点是稀土材料。这些材料应用广泛，包括智能手机、计算机硬盘驱动器、发光二极管（LED）、电子显示器和用于替代能源技术（如风力涡轮机）的永磁体。

不过稀土材料价格昂贵且数量有限。埃姆斯实验室的科学家们正在努力寻找更便宜、更容易获得的材料，用来替代稀土材料。为此，科学家需要更好地了解稀土及其在各种材料和应用中的特性。借助量子计算机，会使这项研究更高效，并能更快地取得进展。

埃姆斯实验室科学家Yongxin Yao解释说，稀土材料的电子结构很复杂，目前在计算机上准确模拟稀土材料具有挑战性。他的团队主要基于杂质模型开发，该模型描述了材料中的磁性杂质。此外，这些模型还考虑了杂质如何与其他材料相互作用，帮助捕获电子特性。他们的方法还使用