最近，中国科学技术大学的潘建伟、陆朝阳、陈明城等研究人员通过搭建一种新型的量子模拟器，成功在一个二维的电路量子电动学系统中构建出光子的反常分数量子霍尔态。北京时间5月3日凌晨，该研究在《科学》杂志以长文形式发表。这一工作“解决了拓扑光子学的一个长期科学挑战，实现相互作用光子的分数霍尔态，也为拓扑容错计算提供基础。”论文的通讯作者之一、中国科学技术大学教授潘建伟说。
奥地利理论物理学家、因斯布鲁克大学教授、奥地利科学院量子光学与量子信息研究所主任Peter Zoller评论说，通过量子模拟的方式实现分数量子反常霍尔态之所以有趣，首先是因为量子模拟器有望让我们理解和设计量子材料，这将超越经典计算机所能做到的范围。
其次，在量子器件上高精度地产生如此高度纠缠的量子态的能力，不仅开启对奇异量子态的研究的大门——这些奇异量子态有望创造新型的“粒子”，即作为这些人工量子材料中的激发，这些人工量子材料具有非常独特的物理特性，如分数统计；同时，这也是实现构建新型容错量子计算机这一长期梦想的起点。
中国科学技术大学的研究团队，通过量子模拟的方法，在超导平台外部磁场为零的情况下，构建了光子的分数量子霍尔态这一特殊的量子物质态。量子模拟，就是用一个可控的量子系统来模拟另一个目标量子系统的行为。而分数量子霍尔态是凝聚态物理学中的一个重要概念，源自在1980年代发现的分数量子霍尔效应。
量子模拟的方式通过人工的方式来搭建量子系统，就像盖房子把一块一块砖头搭起来一样，晶格的搭建也都是一个格子一个格子地通过线路量子电动学的方法搭建起来，然后微波光在上面运行。这样的系统更加可控，自己可以控制各种各样的参数。