Mô hình máy tính lượng tử phản ứng hóa học

Một phiên bản chip lượng tử Sycamore của Google, được thu nhỏ xuống 12 qubit, mô phỏng một phản ứng hóa học, lập kỷ lục về độ phức tạp, nhưng đó không phải là thứ mà các nhà nghiên cứu cho là quan trọng nhất. Các chuyên gia, những người đã công bố kết quả nghiên cứu của họ trên tạp chí Science, nhấn mạnh rằng ứng dụng của hệ thống trong lĩnh vực hóa học thể hiện tính linh hoạt của hệ thống và khả năng lập trình một máy lượng tử để thực hiện các nhiệm vụ trong bất kỳ lĩnh vực nào.

Đầu tiên, nhóm nghiên cứu đã mô hình hóa một phiên bản đơn giản hóa của trạng thái năng lượng của phân tử, bao gồm 12 qubit Sycamore, đại diện cho một điện tử của một nguyên tử. Tiếp theo, việc mô phỏng phản ứng hóa học trong phân tử và nitơ được thực hiện, bao gồm những thay đổi trong cấu trúc điện tử của phân tử này xảy ra khi vị trí của các nguyên tử thay đổi.

Năm 2017, IBM đã thực hiện các mô phỏng hóa học bằng cách sử dụng hệ thống sáu qubit lượng tử. Các nhà khoa học so sánh điều này với mức độ phức tạp mà các nhà khoa học ở độ tuổi 12 có thể tính toán bằng tay. Bằng cách nhân đôi con số đó lên 80 qubit, Google sẽ tính toán một hệ thống có thể được tính toán trên máy tính XNUMXs. Việc tăng gấp đôi sức mạnh tính toán sẽ cho phép chúng ta đạt đến XNUMXth và trong tương lai là khả năng hiện tại của máy tính. Chỉ có sự vượt trội của công nghệ máy tính hiện đại mới được coi là bước đột phá không chỉ trong lĩnh vực mô hình hóa học.

Nguồn: www.scientificamerican.com