Google produce la prima simulazione computerizzata quantistica al mondo di una reazione chimica

Il team scientifico di Google è stato il primo al mondo a utilizzare un computer quantistico per simulare una reazione chimica. Naturalmente, la risposta simulata è abbastanza semplice, ma è il primo passo significativo verso l'uso pratico dei computer quantistici.

In generale, gli atomi e le molecole sono sistemi governati dalla meccanica quantistica. A questo proposito, gli scienziati suggeriscono che un computer quantistico sarà uno strumento eccellente per la modellazione accurata di questi processi.

I computer quantistici moderni utilizzano bit o qubit per archiviare informazioni ed eseguire calcoli.

Ma finora i computer quantistici non si sono distinti per l'elevata precisione dei calcoli, indispensabile per il calcolo di strutture atomiche complesse, e ancor di più per le reazioni chimiche.

Ingegneri della società Google nel loro lavoro, hanno utilizzato un dispositivo chiamato Sicomoro per eseguire la prima simulazione quantistica accurata al mondo di una reazione chimica.

Questo impianto è famoso per aver ottenuto la superiorità quantistica nel 2019, quando eseguiva calcoli impossibili su un semplice computer in un ragionevole lasso di tempo.

L'ultima conquista Sicomoro è diventato il processo di modellazione di una molecola di diazene, che consiste in una coppia di atomi di azoto e una coppia di atomi di idrogeno. Sono questi atomi che reagiscono e l'idrogeno forma varie configurazioni attorno agli atomi di azoto.

L'esperimento condotto su un computer quantistico è stato condotto con il coordinamento del processo su computer classici al fine di verificare la correttezza del lavoro svolto.

I risultati dell'esperimento sono stati valutati come segue dal rappresentante dell'azienda R. Babbush:

"Anche se per i calcoli della reazione considerata potrebbero essere necessari solo una penna e un foglio di carta bianco, ma per dimostrare l'intero processo di conversione, è comunque necessario un computer complesso."

Al momento, gli ingegneri dell'azienda stanno lavorando su calcoli quantistici delle reazioni chimiche su una scala fondamentalmente diversa.

E come si è scoperto, per ridimensionare il processo, è sufficiente aumentare il numero di qubit coinvolti nella simulazione e piccoli cambiamenti nell'algoritmo.

Gli scienziati sognano che presto ci saranno tali progressi nella ricerca e nella modellazione che sarà possibile sviluppare nuove sostanze chimiche grazie ai computer quantistici.

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