Fyzici studovali schopnost algoritmů pro kvantové výpočty odolné vůči chybám simulovat řízené
Zpočátku kvantové počítačové algoritmyvyvinuté v úplně jiném kontextu. V rámci nového výzkumu byly poprvé použity k výpočtu elektronových hustot molekul, zejména jejich dynamického vývoje po excitaci světelným pulzem.
Vědci vyvinuli algoritmus pro fiktivní,zcela bezchybný kvantový počítač. Poté jej spustili na klasickém serveru, který simuluje desetiqubitový kvantový počítač. Fyzici omezili studii na menší molekuly, aby mohli provádět výpočty bez skutečného kvantového počítače a porovnávat je s konvenčními výpočty.
Kvantové algoritmy poskytly očekávané výsledky. Ukázalo se také, že jsou vhodné pro výpočet mnohem větších molekul pomocí budoucích kvantových počítačů.
Výpočty pomohly vědcům určit koncentracielektrony a jejich změna po excitaci s vysokým prostorovým a časovým rozlišením. Zde je na příkladu molekuly hydridu lithného znázorněn posun elektronové hustoty z kyanidu (červená) na lithium (zelená) během laserového pulsu. Zdroj: F. Langkabel / HZB
V rámci studie vědci prokázalinový způsob, jak předem vypočítat hustotu elektronů a jejich „odpověď“ na světelnou excitaci s velmi vysokým prostorovým a časovým rozlišením. To umožňuje například modelování a pochopení ultrarychlých procesů rozpadu. Jsou klíčové v kvantových počítačích vyrobených z takzvaných kvantových teček.
Vědci navíc umožnili předpovídat fyzikální nebo chemické chování molekul. Například při absorpci světla a následném přenosu elektrických nábojů.
Z dlouhodobého hlediska to usnadní vývojfotokatalyzátory pro produkci zeleného vodíku slunečním zářením nebo pomohou pochopit procesy v molekulách receptorů citlivých na světlo v očích lidí a jiných druhů.
Přečtěte si více:
Na Zemi se chystá zasáhnout magnetická bouře
Vytvořil navigační systém, který je přesnější než GPS
Starověký amulet přepsal historii nejzáhadnějšího evropského jazyka