لقد درس الفيزيائيون قدرة خوارزميات الحوسبة الكمومية المتسامحة مع الأخطاء على محاكاة التحكم
في البداية خوارزميات الكمبيوتر الكموميتم تطويره في سياق مختلف تمامًا. وكجزء من البحث الجديد، تم استخدامها لأول مرة لحساب كثافة الإلكترونات للجزيئات، وخاصة تطورها الديناميكي بعد الإثارة بواسطة نبضة ضوئية.
لقد طور العلماء خوارزمية لكائن خيالي،كمبيوتر كمي خالٍ تمامًا من الأخطاء. ثم قاموا بتشغيله على خادم كلاسيكي، والذي يحاكي جهاز كمبيوتر كميًا بسعة 10 كيوبت. اقتصر الفيزيائيون الدراسة على جزيئات أصغر من أجل إجراء العمليات الحسابية بدون كمبيوتر كمي حقيقي ومقارنتها بالحسابات التقليدية.
أعطت الخوارزميات الكمومية النتائج المتوقعة. وتبين أيضًا أنها مناسبة لحساب جزيئات أكبر بكثير باستخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية المستقبلية.
ساعدت الحسابات العلماء في تحديد التركيزالإلكترونات وتغيرها بعد الإثارة بدقة مكانية وزمنية عالية. هنا ، باستخدام مثال جزيء هيدريد الليثيوم ، يظهر تحول كثافة الإلكترون من السيانيد (الأحمر) إلى الليثيوم (الأخضر) أثناء نبضة الليزر. المصدر: F. Langkabel / HZB
وكجزء من الدراسة، أظهر العلماءطريقة جديدة لحساب كثافة الإلكترونات واستجابتها لإثارة الضوء مسبقًا بدقة مكانية وزمانية عالية جدًا. وهذا يسمح، على سبيل المثال، بنمذجة وفهم عمليات الاضمحلال فائقة السرعة. وهي ضرورية في أجهزة الكمبيوتر الكمومية المصنوعة مما يسمى بالنقاط الكمومية.
بالإضافة إلى ذلك، أصبح من الممكن للعلماء التنبؤ بالسلوك الفيزيائي أو الكيميائي للجزيئات. على سبيل المثال، أثناء امتصاص الضوء والنقل اللاحق للشحنات الكهربائية.
على المدى الطويل، وهذا سيجعل التنمية أسهلالمحفزات الضوئية لإنتاج الهيدروجين الأخضر بواسطة ضوء الشمس أو ستساعد في فهم العمليات التي تحدث في جزيئات المستقبلات الحساسة للضوء في عيون البشر والأنواع الأخرى.
قراءة المزيد:
عاصفة مغناطيسية على وشك أن تضرب الأرض
إنشاء نظام ملاحة أكثر دقة من نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)
تميمة قديمة أعادت كتابة تاريخ أكثر اللغات غموضًا في أوروبا