一维格点Schwinger模型描述正反粒子通过电场传递相互作用，而正负粒子湮灭后转化成了电场激发。一维Hubbard模型描述光晶格中的冷原子隧穿和相互作用的过程，在特定的势阱形状下，一维Hubbard模型与Schwinger模型的群对称性相同

示意图：规范场理论描述基本粒子之间的相互作用、产生和湮灭过程,这一过程可以用晶格中超冷原子之间的相互作用及其在晶格中的排布模式来模拟。(制图石千惠、梁琰)

　　国际在线报道（记者 李琳）：北京时间11月19日，《自然》杂志发表了中国科学技术大学教授潘建伟、苑震生等最新研究进展，在71个格点的超冷原子量子模拟器中求解施温格方程。这一成果成功利用规模化量子计算和量子模拟方法求解了复杂物理问题。

　　据悉，研究团队同德国、意大利科学家合作，开发了专用的量子计算机——71个格点的超冷原子光晶格量子模拟器，通过精确调控成功模拟量子电动力学方程施温格模型，通过操控束缚在其中的超冷原子，首次模拟了规范场与物质场之间的相互作用和转化，观测到了局域规范不变量，并首次使用微观量子调控手段在量子多体系统中验证了描述电荷与电场关系的高斯定理。

　　《自然》杂志审稿人高度评价称：“这是量子模拟方法研究晶格规范场的一个重要的里程碑。它将受到多个学科领域的关注，从基本粒子、晶格规范场、和量子信息方面的理论学家，到原子分子光学、固态物理领域的实验物理学家.”；“迈出了模拟晶格规范场理论的真正一步：从实现量子模拟器的模块到对特定模型的完全模拟”。

　　规范场理论是现代物理学的根基，如描述基本粒子相互作用的量子电动力学、标准模型等都是满足特定群对称性的规范场理论。但是，各种规范场方程求解的计算复杂度之高，对超级计算机提出挑战，量子计算机被寄予厚望。于是，专用量子计算机——量子模拟器应运而生。但是，在目前国际上对规范场模型的初步量子模拟研究中，要么是体系太小，仅有2~4个粒子，不具备局域规范不变性；要么无法同时产生规范场和物质场，更不能研究这两种场之间的相互作用和转化。