中國科學院物理研究所的科研團隊與合作者取得了一項突破性進展：他們通過實驗成功掌握了量子系統(tǒng)的熱化節(jié)奏，為人類深入理解和控制復雜的量子世界提供了關鍵支持。相關研究成果已發(fā)表于國際權(quán)威學術期刊《自然》。

在經(jīng)典物理世界中，給冰塊加熱時，溫度會先快速上升，隨后在冰水共存階段停滯，直到所有冰融化后溫度才繼續(xù)升高。類似現(xiàn)象在量子系統(tǒng)中表現(xiàn)為"預熱化"：當外界持續(xù)輸入能量時，量子系統(tǒng)不會立即陷入混亂，而是停留在一個相對穩(wěn)定的中間狀態(tài)。這一階段持續(xù)時間的長短、變化節(jié)奏以及影響因素，均超出了傳統(tǒng)計算機的模擬能力。

科研團隊利用自主研發(fā)的78量子比特超導芯片"莊子2.0"開展實驗，通過設計不同的驅(qū)動模式（RMD協(xié)議），成功調(diào)控了預熱化平臺的持續(xù)時間。實驗發(fā)現(xiàn)，量子系統(tǒng)在特定條件下會形成類似"能量緩沖區(qū)"的穩(wěn)定狀態(tài)，外界能量輸入在此階段主要用于維持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而非增加混亂度。只有當這個階段結(jié)束后，系統(tǒng)才會迅速進入高度復雜狀態(tài)，此時信息擴散速度遠超經(jīng)典計算機的處理能力。

這項研究首次在實驗層面驗證了量子預熱化的可控性，展示了量子芯片在模擬復雜系統(tǒng)方面的獨特優(yōu)勢。通過精確調(diào)節(jié)加熱方式和節(jié)奏，科學家能夠像調(diào)節(jié)閥門一樣控制量子系統(tǒng)的演化進程。這種能力為開發(fā)新型量子計算技術奠定了基礎，使人類在探索量子世界的道路上邁出了關鍵一步。