报告题目：基于超导量子处理器的数字与模拟量子模拟

报告人：   王子婷 博士后（北京量子信息科学研究院）

报告时间：2026 年 03 月 17 日（周二） 15: 00-16: 00

报告地点：北洋园校区 49 教 410 室

报告摘要：

超导量子处理器因其可扩展性、高精度操控和可读性，已成为实现量子模拟的重要平台。本报告将介绍我们利用超导量子芯片在数字与模拟两种范式下开展的三项实验工作。

在模拟量子模拟方面，我们首先通过精密的微波调控，在自旋链中实现了多种可调相互作用，包括参数连续可调的XYZ模型、横场伊辛模型以及具有Dzyaloshinskii–Moriya相互作用的系统。其次，我们将体系拓展至三能级量子比特（qutrit）阵列，基于Floquet工程实现了在位相互作用可调的玻色–哈伯德模型，观测到量子行走中双粒子关联从玻色聚集到费米反聚集的演化，并研究了多能级系统中纠缠与量子失谐的传播动力学。

在数字量子模拟方面，我们基于高保真度量子门，在超导处理器上模拟了与物质场耦合的Floquet Z2 晶格规范场论。通过实时观测单kink的布洛赫振荡和双kink的束缚行为，首次在超导平台上观测到了禁闭效应与稳定介子激发的存在。进一步，我们展示了长弦介子的碎裂过程，并揭示了在特定纵向场条件下两个短介子合并为一个长介子的非弹性散射现象。这是介子–介子非弹性散射在自旋模型中的首次实验观测。

以上工作展示了超导量子处理器在模拟复杂量子多体物理中的强大能力，为未来研究相互作用规范粒子、非平衡动力学以及高维量子模拟奠定了基础。

报告人简介：  

王子婷，中国科学院物理研究所博士，北京量子信息科学研究院博士后。主要研究方向为超导量子计算与量子模拟、量子计算云平台测控系统构建等。在多比特超导量子计算云平台测控系统搭建、多比特量子调控与自动化校准、高保真度量子门校准、量子信息与量子模拟实验等领域积累了丰富经验。目前研究兴趣聚焦于：基于 Floquet engineering与高保真度量子门操作、基于平均哈密顿量Trotter分解的量子模拟实验。

参考文献：

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