新华社安徽11月19日电（记者徐海涛、董瑞丰）近日，中国科学技术学院潘建伟、苑震生等人与日本、意大利科学家合作，开发出一种专用型量子计算机——71个格点的超冷原子光晶格量子模拟器物理实验室模拟器初中，对量子电动热学多项式施温格模型进行了成功模拟，取得了借助规模化量子估算和量子模拟方法求解复杂数学问题的重要突破。11月19日，国际知名学术刊物《自然》杂志发表了该成果。
规范场理论是现代数学学的根基，如描述基本粒子互相作用的量子电动热学、标准模型等都是满足特定群对称性的规范场理论。迄今为止，标准模型成为统一描述强、弱、电磁三种互相作用的最成功的理论，杨振宁、米尔斯、温伯格、费曼等科学家因此做出重要贡献。并且物理实验室模拟器初中，求解各类规范场多项式的估算复杂度十分高，对超级计算机的数值估算能力产生重大挑战。
近些年来，国际科学界企图开发“量子模拟器”这种专用型量子计算机，制备目标量子物态，获得规范场模型的各类数学性质。多个著名国际科研机构用超冷原子、囚禁离子等体系对规范场模型的基本单元进行了初步的量子模拟研究，但在实验中遇见一系列困局。
近日，中科大研究团队开发了奇特的载流子依赖超晶格、显微镜吸收成像、粒子数区分侦测等量子调控和检测技术，解决往年的量子模拟器中相干调控的粒子数太少和难以同时形成规范场、物质场的两个主要问题。
通过实验上的精确调控，她们在71个格点的超冷原子量子模拟器上模拟了一维格点体系的施温格多项式模型，首次模拟了规范场与物质场之间的互相作用和转化，并由此观测到了局域规范不变性，验证了高斯定律,在使用规模化的量子模拟器求解复杂数学问题的公路上取得了突破性进展。
《自然》杂志审稿人对此给与高度评价，觉得这是“量子模拟方式研究晶格规范场的一个重要里程碑”，取得的成果将对量子信息、原子分子光学、固态化学等科研领域形成积极影响。