Pentru prima dată, Google a creat o simulare cuantică a unei reacții chimice

Cercetătorii Google au folosit pentru prima dată un computer cuantic pentru a simula o reacție chimică. Reacția este una simplă, dar aceasta marchează un pas important către găsirea unei utilizări practice pentru computerele cuantice, relatează New Scientist.

Deoarece atomii și moleculele sunt sisteme guvernate de mecanica cuantică, calculatoarele cuantice sunt de așteptat să fie cea mai bună modalitate de a le simula cu precizie. Aceste computere folosesc biți cuantici sau qubits, pentru a stoca informații și pentru a efectua calcule. Cu toate acestea, calculatoarele cuantice au dificultăți în atingerea preciziei necesare pentru a simula atomi mari sau reacții chimice.

Ce înseamnă acest lucru pentru viitorul tehnologiei

Astfel, o echipă de la Google a folosit dispozitivul Sycamore al companiei pentru a efectua prima simulare cuantică precisă a unei reacții chimice. Sycamore a atins supremația cuantică în 2019, când a efectuat un calcul care ar fi imposibil pentru un computer clasic să-l efectueze într-o perioadă definită de timp.

Pentru cea mai recentă caracteristică a computerului, cercetătorii au simulat o moleculă de diazen, care constă din doi atomi de azot și doi atomi de hidrogen, care suferă o reacție în care atomii de hidrogen se deplasează în configurații diferite în jurul azoților. Simularea cuantică a fost în concordanță cu simulările pe care cercetătorii le-au efectuat pe calculatoarele clasice pentru a-și verifica activitatea.

Deși această reacție poate fi relativă și nu este necesar să avem un computer cuantic care să o simuleze, acest lucru este încă un mare pas înainte pentru calcularea cuantică, spune Ryan Babbush de la Google.

„Facem calculele cuantice ale chimiei la o scară fundamentală diferită”, spune el. „Lucrările anterioare au constat în calcule pe care le puteți face practic cu creionul și hârtia, de mână, dar pentru demonstrațiile pe care le analizăm acum, cu siguranță aveți nevoie de un computer pentru a face acest lucru”, a completat el.

Mărirea acestui algoritm pentru a simula reacții mai complexe ar trebui să fie destul de ușoară, spune Babbush: simularea reacțiilor în molecule mai mari va necesita, pur și simplu, mai multe chituri și mici modificări pentru calcul. Într-o zi, am putea chiar să putem dezvolta noi substanțe chimice folosind simulări cuantice, spune el.