Физиците са изследвали способността на алгоритмите за устойчиви на грешки квантови изчисления да симулират контролирани
Първоначално квантови компютърни алгоритмиразработен в съвършено различен контекст. Новото изследване ги използва за първи път за изчисляване на електронната плътност на молекулите, по-специално тяхната динамична еволюция след възбуждане от светлинен импулс.
Учените са разработили алгоритъм за измислен,напълно безпогрешен квантов компютър. След това го пуснаха на класически сървър, който симулира десеткубитов квантов компютър. Физиците ограничиха изследването до по-малки молекули, за да извършат изчисления без истински квантов компютър и да ги сравнят с конвенционалните изчисления.
Квантовите алгоритми дадоха очакваните резултати. Те също така се оказаха подходящи за изчисляване на много по-големи молекули с помощта на бъдещи квантови компютри.
Изчисленията помогнаха на учените да определят концентрациятаелектрони и тяхната промяна след възбуждане с висока пространствена и времева разделителна способност. Тук, използвайки примера на молекула на литиев хидрид, е показано изместването на електронната плътност от цианид (червено) към литий (зелено) по време на лазерен импулс. Източник: F. Langkabel / HZB
Като част от изследването учените демонстрираханов начин за предварително изчисляване на електронната плътност и техния „отговор“ на светлинно възбуждане с много висока пространствена и времева разделителна способност. Това позволява, например, моделиране и разбиране на ултрабързи процеси на разпад. Те са от решаващо значение в квантовите компютри, направени от така наречените квантови точки.
Освен това учените направиха възможно предсказването на физическото или химическото поведение на молекулите. Например по време на абсорбцията на светлина и последващото пренасяне на електрически заряди.
В дългосрочен план това ще улесни развитиетофотокатализатори за производството на зелен водород от слънчева светлина или ще помогне да се разберат процесите в светлочувствителните рецепторни молекули в очите на хората и други видове.
Прочетете още:
Магнитна буря е на път да удари Земята
Създадена навигационна система, която е по-точна от GPS
Древен амулет пренаписа историята на най-мистериозния език в Европа