Новости космоса и технологий. » Физика » Метод очистки спина приближает практические квантовые компьютеры к реальности

Метод очистки спина приближает практические квантовые компьютеры к реальности

Опубликовал: Admin, 26-09-2020, 01:01, Физика, 38, 0

Метод очистки спина приближает практические квантовые компьютеры к реальности

Квантовые компьютеры - это новый рубеж в передовых исследовательских технологиях, с потенциальными приложениями, такими как выполнение критических вычислений, защита финансовых активов или прогнозирование поведения молекул в фармацевтике. Исследователи из городского университета Осаки решили главную проблему, мешающую практическому использованию крупномасштабных квантовых компьютеров: точные и точные предсказания поведения атомов и молекул.

Опубликовали свой метод удаления посторонней информации из кванта химический расчеты 17 сентября в виде расширенной онлайн-статьи в Физическая химия Химическая физика , журнал Королевского химического общества.

«Одним из наиболее ожидаемых приложений квантовых компьютеров является моделирование электронной структуры атомов и Молекул », - сказали авторы статьи Кенджи Сугисаки, лектор, и Такеджи Такуи, почетный профессор кафедры химии и молекулярных материаловедения Университета города Осака. Высшая школа наук.

Квантово-химические расчеты повсеместно используются в научных дисциплинах, включая разработку фармацевтической терапии и исследования материалов. Все расчеты основаны на решении уравнения физика Эрвина Шредингера, в котором используются электронные и молекулярные взаимодействия, которые приводят к определенному свойству для описания состояния квантово-механической системы.

«Уравнения Шредингера управляют любым поведением электронов в молекулах, включая все химические свойства молекул и материалов, включая Химические реакции », - заявили Сугисаки и Такуи.

На классических компьютерах такие точные уравнения требуют экспоненциального времени. На квантовых компьютерах такая точность возможна в реальном времени, но, по их мнению, требует «очистки» во время вычислений, чтобы получить истинную природу системы.

Квантовая система в определенный момент времени, известная как волновая функция , имеет свойство, описываемое как спин, который представляет собой сумму спинов каждого электрона в системе. Из-за аппаратных сбоев или математических ошибок могут быть неправильные вращения, информирующие о вращении системы расчет . Чтобы удалить эти «спиновые примеси», исследователи реализовали алгоритм, который позволяет им выбирать желаемое квантовое число спина. По их словам, это очищает спин, удаляя загрязнения во время каждого расчета - впервые на квантовых компьютерах.

«Квантово-химические расчеты, основанные на точном решении уравнений Шредингера для любого поведения атомов и молекул, могут дать предсказания их физико-химических свойств и полную интерпретацию химических реакций и процессов», - заявили они, отметив, что это невозможно с доступными в настоящее время классическими компьютерами. и алгоритмы. «Настоящая статья дала решение, реализовав квантовый алгоритм на квантовых компьютерах».

Затем исследователи планируют разработать и реализовать алгоритмы, предназначенные для определения состояния электронов в молекулах с одинаковой точностью как для возбужденных, так и для основных электронов.


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии