使用合成频率维度的光子模拟器实现了凝聚态系统的灵活实验模拟。然而，到目前为止，这种光子模拟器的规模有限，产生的结果受到有限尺寸效应的影响。鉴于此，来自康奈尔大学应用与工程物理学院的Peter L. McMahon等人开发了一个模拟仿真器，能够模拟大型二维（2D）和3D晶格，以及具有非平面连通性的晶格。

文章要点：

1) 该研究开发的模拟器利用了光子学中可实现的宽带宽，使其能够实现超过100000个晶格位点的可编程晶格，且研究通过演示能带结构光谱从1D扩展到2D和3D晶格展示了模拟器的规模，并实现了在动量和真实空间中对三角形晶格中时间反转对称性破坏的直接观测，以及在量子引力中作为玩具模型的树状几何中的位置分辨占领测量；

2) 此外，该研究展示了一种激发任意多点态的方法，并用它来研究二维晶格对传统和奇异输入态的响应，这一工作强调了光学合成频率维度的可扩展性和灵活性，基于这一方法的未来实验将能够探索高维晶格中的非平衡现象，并模拟具有非局部高阶相互作用的模型。

参考资料：

Senanian, A., Wright, L.G., Wade, P.F. et al. Programmable large-scale simulation of bosonic transport in optical synthetic frequency lattices. Nat. Phys. (2023).

10.1038/s41567-023-02075-7

https://doi.org/10.1038/s41567-023-02075-7