本报讯 近日，杜江峰院士领衔的实验课题组和耶鲁大学理论合作者蒋良教授，利用金刚石中自旋作为量子模拟器，在国际上首次直接测量了拓扑数。研究成果以“编辑推荐”的形式发表在8月4日的《物理评论快报》上。

杜江峰课题组与合作者采用金刚石中氮-空位点缺陷这一量子体系，通过精心设计的微波和射频脉冲，完全重构了不同相空间中拓扑体系的哈密顿量，精确地测量到了离散的拓扑数，并观察到了清晰的拓扑相变。

这一实验结果为基于金刚石体系量子模拟器的广泛应用奠定了基础。通过耦合多个氮-空位点缺陷可以构建可扩展量子模拟器，通过精确调控各个自旋可以模拟更为复杂的拓扑体系，当然也可以用来研究其他有趣的量子系统。相比于建造通用量子计算机，量子模拟器有望率先进入实用阶段。对于一些复杂的材料体系，实验制备存在技术挑战，经典计算机又无能为力，这时利用量子模拟器研究便具有十分重要的现实意义。

另外，杜江峰院士领衔的研究团队利用相似的自旋量子调控技术在国际上首次实验检验了一类基于统计距离的测量型海森堡不确定关系。研究成果也发表在《物理评论快报》上。国际知名科技新闻网站Phys.org进行了报道，称“该工作提供了对海森堡不确定原理原始思想的更深理解，并具有潜在的实际应用”。

        （量子信息与量子科技前沿创新中心  科研部）