162年的难题！中国科大实现用量子系统寻找黎曼函数零点

1859年波恩哈德·黎曼向柏林科学院提交了一篇题为《论小于给定数值的素数个数”》的论文。

在这篇论文中，黎曼定义了一个函数：黎曼ζ(zeta)函数，并推测，ζ函数会在某些点上取值为零，在这些点中，有些被称作是非平凡零点，这些非平凡零点都分布在一条特殊的直线上，这条直线通过实轴上的点(1/2，0)并和虚轴平行，非平凡零点的实数部分(实部)都是1/2。

这个推测被称为黎曼猜想。

2000年，黎曼猜想被剑桥克雷数学研究所指定为七大千禧年难题之一。目前，仍然悬而未决。

它的意义在于，如果这个猜想是正确的，那么它就能够自证许多定理。

在所有可能的解决方案中，一个非常有趣的想法是希尔伯特-波利亚猜想，它将黎曼函数与量子理论结合起来。

希尔伯特-波利亚猜想认为存在一个量子系统，其哈密顿量的本征值与黎曼函数的零点一一对应。很多物理学家被这个猜想所吸引，并发现了许多有潜力的静态哈密顿量。但是这些静态哈密顿量难以在实验上实现。

中国科大郭光灿院士团队联合西班牙理论物理学家Charles Creffield教授和German Sierra教授，利用周期性地驱动囚禁离子的量子状态，成功在实验上测量到黎曼函数的前80个零点。

这比该领域此前的工作提升了近两个量级。该实验结果对于人们研究希尔伯特-波利亚猜想，并深入理解黎曼猜想与量子系统的联系提供了重要的实验依据。

该研究成果7月14日发表在国际知名学术期刊《NPJ Quantum Information》上。

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