中國科研團隊在量子模擬領域取得重大突破，成功在量子體系中實現并探測到高階非平衡拓撲相。這一成果由多支科研力量聯合完成，研究團隊基于自主研發的可編程超導量子處理器，首次在量子系統中驗證了高階非平衡拓撲相的存在，為量子計算技術發展開辟了新方向。
高階拓撲相是當前凝聚態物理研究的熱點方向，其特征在于在更低維度的邊界上出現局域態，突破了傳統拓撲體-邊對應關系的限制。此前，科學家已在經典超材料中實現類似現象，但在量子體系中復現該效應面臨技術瓶頸。此次研究通過量子模擬手段，首次在量子比特陣列中構建出高階非平衡拓撲哈密頓量，解決了該領域長期存在的關鍵難題。
研究團隊采用6×6二維量子比特陣列，通過周期性驅動方案實現復雜拓撲態的操控。實驗中，科研人員開發了動態調控技術，能夠精確調整量子比特的頻率與耦合強度，成功執行了多達50個Floquet周期的演化操作。這一技術突破使得四種不同類型的非平衡二階拓撲相得以實現，包括具有獨特能譜特征和動力學行為的拓撲態。
在理論層面，研究團隊設計了針對高階拓撲相的靜態與Floquet量子線路方案，構建了通用的動力學拓撲測量框架。實驗驗證表明，通過量子模擬獲得的非平衡二階拓撲物態準能譜信息與理論預測高度吻合，證明了該方法的可靠性。這項工作不僅拓展了拓撲物態的研究邊界，更為探索量子體系的非平衡特性提供了全新工具。
該成果具有重要科學價值與應用前景。高階非平衡拓撲相的研究有助于深化對拓撲量子本質的理解，其獨特的拓撲保護特性為量子計算提供了新的可能路徑。特別是基于非阿貝爾統計的拓撲量子比特方案，可能成為實現容錯量子計算的關鍵技術之一。此次突破標志著我國在量子模擬領域達到國際領先水平，相關技術方案為后續研究奠定了堅實基礎。
完整研究成果已發表于國際權威學術期刊《科學》，論文詳細闡述了實驗設計、技術實現及理論驗證的全過程。這項研究通過量子處理器與理論創新的深度融合，展現了量子模擬在探索復雜物理現象方面的獨特優勢，為量子技術從實驗室走向實際應用邁出了重要一步。
