沸腾的水汽化为水蒸气，冰块在玻璃杯中融化，这些常见的现象就是所谓的相变。然而，另一种类型的相变很难观测到，它在微观层面非常明显：博雅娱乐app网址。

　　图1 两个博雅娱乐app网址的“映射”图。不同颜色代表不同相以及不同相之间的过渡

　　当环境温度冷却至接近绝对零度时，某些材料内部会发生奇妙的博雅娱乐app网址，这种材料从磁性转变为非磁性，也可以突然获得超导性，以零损耗能传导电子。

　　然而，即使对于超级计算机，这些转变背后的理论计算也是一个大难题。近日，芝加哥大学团队提出了一种处理这种复杂计算的新方法，该方法可能突破现有的量子技术。它的快捷性在于仅仅将最重要的信息作为方程的未知数，并创建模拟系统中所有可能相变的“映射”。以上研究成果已发表在期刊《Physical Review A》。

　　该论文通讯作者，芝加哥大学化学系、詹姆斯·弗兰克研究所的理论化学学家David Mazziotti说：“这是一种研究博雅娱乐app网址的有前景的方法，既可用于传统计算机，也可用于量子计算机。”

　　此外，该团队认为，如果科学家能够完全理解博雅娱乐app网址背后的复杂物理学，我们就可以打开新技术的大门。例如，过去的类似发现为核磁共振成像仪和晶体管打下理论基础，促进了现代计算机和手机的发展和普及。

流线型方法

　　日常生活的相变，如蒸发和冷凝，是由温度场的变化激发的，但是博雅娱乐app网址是由环境中的某些干扰激发的，比如磁场。

　　这种现象是许多电子相互作用的结果——电子间相互作用是强关联物理学的一个复杂子领域。传统方法模拟博雅娱乐app网址必须创建一个包含每个电子运动可能性的模型，但运行这些模拟很容易使计算机崩溃。

　　因此，量子计算机被认为比传统计算机更适合解决这类问题，那么随之而来的问题是：这些方程产生了大量的数据，然后需要被翻译回“普通”计算机的识别语言，以便科学家使用它们分析。

　　基于此，该团队预计在不算是准确性的同时，简化计算过程。

　　他们没有创建一个模拟程序来计算特定子系统中的每一个变量，而是找到另一种方法：用一组数据描述每一对电子之间可能的相互作用，即“双电子还原密度矩阵”。

　　该论文第一作者、在读研究生Sam Warren解释说：“通过测量描述双电子还原密度矩阵的集合，我们最终创建了量子系统可能经历的所有不同阶段的映射。”（如图1）

　　这个映射本身还有其他优势，Sam Warren说：“它让你看到平时可能会错过的过渡态，它创建了一个强大的可视化平台，轻松快速地掌握高阶全空间视图。”

　　该论文第二作者，在读研究生LeeAnn Sager-Smith说：“它给了我们这个系统所需的基础物理知识，同时最大限度地减少了计算需求。”

　　Mazziotti希望这种方法不仅能够在量子计算机上运行模拟，而且能够帮助我们全面理解博雅娱乐app网址。他表示：“由于有些区域很难建立模型，材料中的这些区域没有充分计算。我们期望这种方法能够打开一些新大门。”

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