Fysikere har undersøgt algoritmers evne til fejltolerant kvanteberegning til at simulere kontrolleret
Oprindeligt kvantecomputeralgoritmerudviklet i en helt anden kontekst. Som en del af den nye forskning blev de for første gang brugt til at beregne elektrontætheden af molekyler, især deres dynamiske udvikling efter excitation med en lysimpuls.
Forskere har udviklet en algoritme til en fiktiv,en fuldstændig fejlfri kvantecomputer. Derefter kørte de det på en klassisk server, som simulerer en ti-qubit kvantecomputer. Fysikere begrænsede undersøgelsen til mindre molekyler for at udføre beregninger uden en rigtig kvantecomputer og sammenligne dem med konventionelle beregninger.
Kvantealgoritmer gav de forventede resultater. De viste sig også at være velegnede til at beregne meget større molekyler ved hjælp af fremtidige kvantecomputere.
Beregninger hjalp forskerne med at bestemme koncentrationenelektroner og deres ændring efter excitation med høj rumlig og tidsmæssig opløsning. Her, ved at bruge eksemplet med et lithiumhydridmolekyle, vises elektrondensitetsskiftet fra cyanid (rød) til lithium (grøn) under en laserimpuls. Kilde: F. Langkabel / HZB
Som en del af undersøgelsen demonstrerede videnskabsmænden ny måde at beregne elektrondensitet og deres "respons" på lysexcitation på forhånd med meget høj rumlig og tidsmæssig opløsning. Dette muliggør f.eks. modellering og forståelse af ultrahurtige henfaldsprocesser. De er afgørende i kvantecomputere lavet af såkaldte kvanteprikker.
Derudover har videnskabsmænd gjort det muligt at forudsige molekylers fysiske eller kemiske adfærd. For eksempel under absorption af lys og den efterfølgende overførsel af elektriske ladninger.
Det vil på sigt gøre udviklingen letterefotokatalysatorer til produktion af grønt brint ved sollys eller vil hjælpe med at forstå processerne i molekylerne af lysfølsomme receptorer i menneskers og andre arters øjne.
Læs mere:
En magnetisk storm er ved at ramme Jorden
Skabt et navigationssystem, der er mere præcist end GPS
En gammel amulet omskrev historien om Europas mest mystiske sprog