Komputer kwantowy symuluje reakcje chemiczne

Zmniejszona do zaledwie 12 kubitów wersja kwantowego chipa Google Sycamore dokonała symulacji reakcji chemicznej, ustanawiając rekord złożoności, ale nie to, zdaniem naukowców, jest najważniejsze. Specjaliści, którzy wyniki swoich badań opublikowali na łamach „Science”, podkreślają, że zastosowanie układu w dziedzinie chemii demonstruje wszechstronność systemu i możliwość programowania kwantowej maszyny do wykonywania zadań w dowolnych obszarach.

Zespół najpierw zasymulował uproszczoną wersję stanu energetycznego cząsteczki składającej się z dwunastu atomów wodoru, przy czym każdy z 12 kubitów Sycamore reprezentował pojedynczy elektron jednego atomu. Następnie przeprowadzono modelowanie reakcji chemicznej w molekule zawierającej atomy wodoru i azotu, włączając w zmiany elektronowej struktury tej cząsteczki zachodzące przy zmianach pozycji atomów.

W 2017 roku IBM przeprowadził symulację chemiczną z wykorzystaniem kwantowego układu sześciu kubitów. Naukowcy porównują to do poziomu złożoności, który naukowcy w latach dwudziestych XX wieku byli w stanie obliczyć ręcznie. Podwajając tę liczbę do 12 kubitów, Google oblicza system, który można było obliczyć na komputerze z lat czterdziestych XX wieku. Ponowne podwojenie zdolności obliczeniowej pozwoli nam osiągnąć poziom obliczeń komputerowych z lat 80-tych XX wieku a kolejne – obecne możliwości komputerów. Dopiero przekroczenie możliwości bieżącej techniki komputerowej będzie można uznać za przełom nie tylko w symulacjach chemicznych.

Źródło: www.scientificamerican.com

Mirosław Usidus