Google проводит крупнейшее химическое моделирование на квантовом компьютере

Развитие способности предсказывать химические процессы путем их моделирования на компьютере было бы огромной пользой для химиков - в настоящее время они делают большую часть этого методом проб и ошибок.

0 788

Исследователи из команды Google AI Quantum провели крупнейшее химическое моделирование на квантовом компьютере на сегодняшний день.

В своей статье, опубликованной в журнале Science, группа описывает свою работу и объясняет, почему они считают ее шагом вперед в квантовых вычислениях. Сяо Юань из Стэнфордского университета написал статью о перспективах, описывающую потенциальные преимущества использования квантового компьютера для проведения химического моделирования, а также работу команды AI Quantum, опубликованную в том же номере журнала.

Развитие способности предсказывать химические процессы путем их моделирования на компьютере было бы огромной пользой для химиков — в настоящее они делают большую часть этого методом проб и ошибок.

Прогнозирование откроет дверь для разработки широкого спектра новых материалов с еще неизвестными свойствами. К сожалению, в современных компьютерах отсутствует экспоненциальное масштабирование, которое требовалось бы для такой работы. Из-за этого химики надеются, что однажды квантовые возьмут на себя эту роль.

Современные технологии квантовых компьютеров, конечно, еще не готовы к решению такой задачи, но ученые-компьютерщики надеются решить их в ближайшем будущем. Тем временем крупные компании, такие как Google, инвестируют в исследования, направленные на использование квантовых компьютеров.

В новой работе команда AI Quantum сосредоточила свои усилия на моделировании простого химического процесса — приближения Хартри-Фока* реальной химической системы — в данном конкретном случае молекулы диазена вступают в реакцию с атомами водорода, что приводит к изменению конфигурация.

Смотрите также  Пересмотренные правила FAA поставили под сомнение статус астронавтов Брэнсона и Безоса

Выяснить, как запрограммировать квантовую систему Sycamore от Google, было несложно — сложнее всего было выяснить, как обеспечить точность результатов — квантовые компьютеры, как известно, склонны к ошибкам.

Валидация была настоящим достижением команды AI Quantum. Они сделали это, соединив квантовую систему с классическим компьютером. Он использовался для анализа результатов, полученных с помощью машины Sycamore, а затем для получения новых параметров.

Этот процесс повторялся до тех пор, пока не достиг минимального значения. Команда также использовала две другие системы проверки, обе ориентированы на вычисление результатов для выявления и исправления ошибок.

*Метод Хартри-Фока — в квантовой механике приближённый метод решения уравнения Шрёдингера путём сведения многочастичной задачи к одночастичной в предположении, что каждая частица двигается в некотором усреднённом самосогласованном поле, создаваемом всеми остальными частицами системы.


Hartree-Fock on a superconducting qubit quantum computer, Science  28 Aug 2020: Vol. 369, Issue 6507, pp. 1084-1089, DOI: 10.1126/science.abb9811 , science.sciencemag.org/content/369/6507/1084

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x