Quantencomputer modellieren chemische Reaktionen

Eine auf 12 Qubits verkleinerte Version des Sycamore-Quantenchips von Google simulierte eine chemische Reaktion und stellte damit einen Rekord in puncto Komplexität auf. Nach Ansicht der Forscher ist dies jedoch nicht von größter Bedeutung. Die Experten, die ihre Forschungsergebnisse in der Fachzeitschrift „Science“ veröffentlichten, betonen, dass die Anwendung des Systems im Bereich der Chemie die Vielseitigkeit des Systems und die Fähigkeit zeige, eine Quantenmaschine für die Ausführung von Aufgaben in jedem Bereich zu programmieren.

Das Team modellierte zunächst eine vereinfachte Version des Energiezustands des Moleküls, bestehend aus 12 Sycamore-Qubits, die ein Elektron eines Atoms darstellen. Als nächstes wurde die Simulation der chemischen Reaktion im Molekül und des Stickstoffs durchgeführt, einschließlich Änderungen in der elektronischen Struktur dieses Moleküls, die auftreten, wenn sich die Position der Atome ändert.

Im Jahr 2017 führte IBM chemische Simulationen mit dem Quanten-Sechs-Qubit-System durch. Wissenschaftler vergleichen dies mit dem Grad der Komplexität, den Wissenschaftler im Alter von 12 Jahren von Hand berechnen könnten. Durch die Verdoppelung dieser Zahl auf 80 Qubits berechnet Google ein System, das auf einem Computer aus den XNUMXer-Jahren berechnet werden könnte. Durch die Verdoppelung der Rechenleistung können wir die XNUMX. und in Zukunft die aktuellen Fähigkeiten von Computern erreichen. Erst die Überlegenheit moderner Computertechnologie wird nicht nur in der chemischen Modellierung als Durchbruch gelten.

Quelle: www.scientificamerican.com