近期，中国科学院近代物理研究所科研团队在量子计算多费米子系统响应函数与核结构的研究中取得新进展，相关成果发表于核物理国际权威期刊《Physics Letters B》。

响应函数是研究强关联量子多体系统结构与动力学特性的重要物理量，在核物理、量子化学等领域具有广泛应用。但这类强关联量子多体问题的希尔伯特空间维度随粒子数指数增长，即便经典计算机也难以完成中等规模以上体系的第一性原理计算，这种“指数墙”壁垒，是研究该问题的核心瓶颈。量子计算利用量子力学的叠加与纠缠特性，天然适配量子多体物理的大规模计算，是有望突破这一瓶颈的关键技术。量子计算技术以及面向量子多体问题的理论与算法开发，是当前国际核物理与量子计算交叉领域的前沿研究焦点之一。

近代物理所理论物理研究团队与合作者构建了一套适配量子硬件的量子-经典混合计算框架，基于洛伦兹积分变换方法，结合自主研发的低开销费米子哈密顿量量子编码方案，显著降低了线路编译成本，实现了真实核相互作用下多费米子系统全束缚态谱与响应函数的统一自洽计算。

为验证框架的有效性，研究团队以氧-19核素为对象，在量子-经典混合框架下对其激发能谱进行了精确计算。结果表明该框架下的计算结果与经典计算结果高度吻合。该框架具有可扩展性，为核结构与核反应第一性原理研究开辟了新路径，也为量子计算在强关联多体领域的应用提供了有力支撑。

此工作由近代物理所、先进能源科学与技术广东省实验室、美国爱荷华州立大学、劳伦斯伯克利国家实验室共同完成。论文第一作者为近代物理所杜伟杰副研究员，通讯作者为近代物理所刘子鑫博士后。该研究得到了中国科学院人才计划、东江实验室“卓越青年”等项目的支持。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.physletb.2026.140538

图：(a)氧-19的激发能谱。图中给出量子计算机和经典计算机上的全组态相互作用（FCI）计算结果，并与实验测量结果进行了对比。(b)氧-19的洛伦兹积分随参数σ_R的变化。(c)氧-19的响应函数R(e)随激发能e的变化

（理论物理室 供稿）