Задача молекулярного моделирования заключается в нахождении основного состояния составных частей молекулы — ее наиболее стабильной конфигурации. Звучит довольно просто, особенно для трехатомной молекулы гидрида бериллия. Но для того чтобы действительно понять основное состояние молекулы, нужно смоделировать, как каждый электрон в каждом атоме взаимодействует со всеми другими атомными ядрами, включая странные квантовые эффекты, которые могут происходить в столь малом масштабе. И проблема усложняется экспоненциально вместе с увеличением размера молекулы.
И хотя современные суперкомпьютеры могут моделировать BeH2 и другие простые молекулы, обилие квантовых взаимодействий каждого нового электрона, включенного в молекулярные связи, перегружает их. Квантовым компьютерам, однако, такая задача по плечу, пишет Science Alert.
Перовскитный «брезент» — новая альтернатива солнечной черепице Tesla
Идеи
Специалисты IBM разработали новый, более эффективный алгоритм для расчетов основного состояния BeH2 (и других трехатомных молекул, например, гидрида лития) на квантовом компьютере IBM Q с семью кубитами. В будущем этот метод позволит моделировать структуры молекул еще большего размера и прогнозировать поведение молекул в новых химических веществах — лекарственных препаратах или аккумуляторах.
«Наша схема отличается от предыдущих алгоритмов квантовой симуляции, которые адаптировали классические схемы молекулярного моделирования к квантовому аппаратному обеспечению — и не принимали в расчет ограничения, накладываемые современными квантовыми устройствами», — пишут исследователи в своем блоге.
Первое лекарство от старости готово к испытаниям на людях
Кейсы
День, когда квантовые компьютеры смогут превзойти классические, быстро приближается. Некоторые считают, что для этого достаточно разработать компьютер с 50 кубитами. Над реализацией такого амбициозного замысла работает Google в надежде первой добиться квантового превосходства.