量子世界的复杂性远超人类直观认知。
当量子系统受到外部能量持续驱动时，其内部状态演化过程并非简单线性，而是呈现出多个阶段的非平衡动力学特征。
这一现象的深层机制长期以来困扰着理论物理学家，也超越了传统经典计算机的计算能力。
中国科学院物理研究所与北京大学的联合研究团队针对这一基础科学问题进行了系统探索。
研究人员利用自主研发的78量子比特超导芯片"庄子2.0"，通过精心设计的多极驱动方案，成功观测到了量子系统热化过程中的关键现象——预热化平台。
从物理机制看，这一现象可用相变过程类比理解。
当冰块受热时，温度初期快速上升，但进入冰水共存阶段后，尽管继续加热，温度仍长时间停留在零摄氏度，因为能量被用于相变而非温度升高。
量子系统中存在类似的能量转换机制。
外界不断输入能量，但系统并未立刻陷入完全混乱状态，而是在一个相对有序的"预热化平台"上维持一段时间。
这个平台的出现打破了人们对量子热化过程的传统认识，揭示了非平衡量子系统演化的新规律。
研究的创新之处在于实现了对预热化过程的主动调控。
通过改变外部驱动的方式和节奏，科学家可以精确调节预热化平台的持续时间，进而控制系统从有序向混乱的转变速度。
这种可控性为深入理解量子多体系统的动力学性质提供了新的实验手段。
该研究成果的重要意义体现在多个层面。
首先，从基础科学角度，它深化了人类对非平衡量子系统演化规律的认识，为量子多体物理理论的发展提供了重要实验支撑。
其次，从应用前景看，对量子热化过程的精确控制有助于提高量子计算和量子模拟的效率，为开发实用化量子计算机奠定基础。
再次，这项研究充分展现了我国自主研发的超导量子芯片在复杂系统模拟中的独特优势，标志着我国量子计算技术已达到国际先进水平。
相关研究成果已于2026年1月28日在线发表于国际顶级学术期刊《自然》杂志，论文题目为"Prethermalization by random multipolar driving on a 78-qubit processor"。
中国科学院物理研究所范桁研究员、许凯副研究员、相忠诚副主任工程师，北京大学赵宏政助理教授为论文通讯作者，中国科学院物理研究所为第一单位。
该研究得到国家自然科学基金、合肥国家实验室、中国科学院等多个项目的资助支持。
量子系统的演化并非简单的“越加热越混乱”，而可能在关键时刻出现可把握、可调节的“缓冲区”。
在78量子比特平台上对预热化节奏的观测与调控，体现了我国在量子多体动力学与量子模拟方面的持续积累。
面向未来，能否在更大规模、更高精度的量子平台上把这种“节奏”转化为稳定的控制能力，将成为理解复杂量子世界、服务科技创新的重要一步。