量子计算机虽然还没有上市,但它将彻底改变信息处理的未来。用于量子模拟等特殊用途的量子计算机已经触手可及。超冷原子、离子和分子物理学为量子多体系统的控制提供了前所未有的可能性,并为量子信息处理和量子计量的应用提供了新的可能性。特别吸引人的是还为利用晶格中的超冷原子来模拟凝聚态甚至高能物理提供了可能性。
这本书提供了作为量子模拟器的超冷晶格气体完整和全面的概述。它开辟了一个涉及原子、分子和光学物理、量子光学、量子信息、凝聚态和高能物理学的交叉学科领域。这本书包括关于基本概念和方法的一些介绍性章节,然后聚焦在旋子、偶极子、无序和受挫的晶格气体物理性质,并详细介绍了超冷气体人工晶格规范场的物理性质。本书最后一部分涵盖了量子计算机的模拟器。在简短介绍了量子信息理论后,本书讨论了用超冷气体实现量子计算,以及我们目前从量子信息角度对凝聚态物质的理解。