تنتج Google أول محاكاة كمبيوتر كمومية في العالم لتفاعل كيميائي

كان فريق Google العلمي أول فريق في العالم يستخدم الكمبيوتر الكمومي لمحاكاة تفاعل كيميائي. بالطبع ، الاستجابة المحاكاة بسيطة للغاية ، لكنها أول خطوة مهمة نحو الاستخدام العملي لأجهزة الكمبيوتر الكمومية.

بشكل عام ، الذرات والجزيئات هي أنظمة تحكمها ميكانيكا الكم. في هذا الصدد ، يقترح العلماء أن الكمبيوتر الكمومي سيكون أداة ممتازة لنمذجة دقيقة لهذه العمليات.

تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية الحديثة بت أو كيوبت لتخزين المعلومات وإجراء العمليات الحسابية.

لكن حتى الآن ، لم تتميز أجهزة الكمبيوتر الكمومية بالدقة العالية للحسابات ، وهو أمر لا غنى عنه لحساب الهياكل الذرية المعقدة ، بل وأكثر من ذلك للتفاعلات الكيميائية.

شركة المهندسين جوجل في عملهم ، استخدموا جهازًا يسمى شجر جميز لإجراء أول محاكاة كمية دقيقة في العالم لتفاعل كيميائي.

اشتهر هذا الإعداد باكتساب التفوق الكمي في عام 2019 عندما أجرى حسابات كانت مستحيلة على جهاز كمبيوتر بسيط في فترة زمنية معقولة.

آخر إنجاز شجر جميز أصبحت عملية نمذجة جزيء الديازين ، والذي يتكون من زوج من ذرات النيتروجين وزوج من ذرات الهيدروجين. هذه الذرات هي التي تتفاعل ويشكل الهيدروجين تكوينات مختلفة حول ذرات النيتروجين.

نفذت التجربة على حاسوب كمي بتنسيق العملية على الحواسيب الكلاسيكية للتحقق من صحة العمل المنجز.

تم تقييم نتائج التجربة على النحو التالي من قبل ممثل الشركة R. بابوش:

"على الرغم من أن حسابات رد الفعل المدروس قد تحتاج فقط إلى قلم وورقة بيضاء ، ولكن من أجل توضيح عملية التحويل بأكملها ، ما زلت بحاجة إلى جهاز كمبيوتر مركب."

في الوقت الحالي ، يعمل مهندسو الشركة على الحسابات الكمومية للتفاعلات الكيميائية على نطاق مختلف تمامًا.

وكما اتضح ، لتوسيع نطاق العملية ، تحتاج فقط إلى زيادة عدد الكيوبتات المشاركة في المحاكاة والتغييرات الطفيفة في الخوارزمية.

يحلم العلماء بأنه سيكون هناك تقدم قريب في البحث والنمذجة بحيث يصبح من الممكن تطوير مواد كيميائية جديدة بفضل أجهزة الكمبيوتر الكمومية.

إذا أحببت المادة ، فنحن نحبها ونشترك فيها. شكرا للاهتمام!