Ο κβαντικός υπολογιστής μοντελοποιεί χημικές αντιδράσεις

Μια έκδοση του κβαντικού τσιπ Sycamore της Google, που κλιμακώθηκε σε 12 qubits, προσομοίωσε μια χημική αντίδραση, σημειώνοντας ρεκόρ πολυπλοκότητας, αλλά δεν είναι κάτι που λένε οι ερευνητές ότι είναι υψίστης σημασίας. Οι ειδικοί, που δημοσίευσαν τα αποτελέσματα της έρευνάς τους στο περιοδικό Science, τονίζουν ότι η εφαρμογή του συστήματος στον τομέα της χημείας καταδεικνύει την ευελιξία του συστήματος και την ικανότητα προγραμματισμού μιας κβαντικής μηχανής για να εκτελεί εργασίες σε οποιοδήποτε τομέα.

Η ομάδα μοντελοποίησε αρχικά μια απλοποιημένη εκδοχή της ενεργειακής κατάστασης του μορίου, που αποτελείται από 12 qubits Sycamore, που αντιπροσωπεύουν ένα ηλεκτρόνιο ενός ατόμου. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε η προσομοίωση της χημικής αντίδρασης στο μόριο και το άζωτο, συμπεριλαμβανομένων των αλλαγών στην ηλεκτρονική δομή αυτού του μορίου που συμβαίνουν όταν αλλάζει η θέση των ατόμων.

Το 2017, η IBM πραγματοποίησε χημικές προσομοιώσεις χρησιμοποιώντας το κβαντικό σύστημα έξι qubit. Οι επιστήμονες το συγκρίνουν με το επίπεδο πολυπλοκότητας που οι επιστήμονες στα 12 τους μπορούσαν να υπολογίσουν με το χέρι. Διπλασιάζοντας αυτόν τον αριθμό στα 80 qubit, η Google υπολογίζει ένα σύστημα που θα μπορούσε να υπολογιστεί σε έναν υπολογιστή XNUMX. Ο διπλασιασμός της υπολογιστικής ισχύος θα μας επιτρέψει να φτάσουμε στο XNUMXο, και στο μέλλον, τις τρέχουσες δυνατότητες των υπολογιστών. Μόνο η υπεροχή της σύγχρονης τεχνολογίας υπολογιστών θα θεωρηθεί σημαντική ανακάλυψη όχι μόνο στη χημική μοντελοποίηση.

Πηγή: www.scientificamerican.com