Les physiciens ont étudié la capacité des algorithmes d'informatique quantique tolérante aux pannes à simuler des phénomènes contrôlés.
Initialement algorithmes informatiques quantiquesdéveloppé dans un contexte complètement différent. Dans le cadre de ces nouvelles recherches, ils ont été utilisés pour la première fois pour calculer les densités électroniques de molécules, en particulier leur évolution dynamique après excitation par une impulsion lumineuse.
Les scientifiques ont développé un algorithme pour un projet fictif,un ordinateur quantique totalement sans erreur. Ils l'ont ensuite exécuté sur un serveur classique, qui simule un ordinateur quantique de dix qubits. Les physiciens ont limité l'étude à des molécules plus petites afin d'effectuer des calculs sans véritable ordinateur quantique et de les comparer avec des calculs conventionnels.
Les algorithmes quantiques ont donné les résultats escomptés. Ils se sont également révélés adaptés au calcul de molécules beaucoup plus grosses à l’aide des futurs ordinateurs quantiques.
Les calculs ont aidé les scientifiques à déterminer la concentrationélectrons et leur évolution après excitation avec une haute résolution spatiale et temporelle. Ici, en utilisant l'exemple d'une molécule d'hydrure de lithium, le déplacement de la densité électronique du cyanure (rouge) au lithium (vert) lors d'une impulsion laser est illustré. Source : F.Langkabel / HZB
Dans le cadre de l'étude, les scientifiques ont démontréune nouvelle façon de calculer à l’avance la densité électronique et leur « réponse » à l’excitation lumineuse avec une très haute résolution spatiale et temporelle. Cela permet, par exemple, de modéliser et de comprendre des processus de désintégration ultra-rapides. Ils sont cruciaux dans les ordinateurs quantiques fabriqués à partir de ce qu'on appelle les points quantiques.
De plus, les scientifiques ont permis de prédire le comportement physique ou chimique des molécules. Par exemple, lors de l’absorption de la lumière et du transfert ultérieur de charges électriques.
À long terme, cela facilitera le développementdes photocatalyseurs pour la production d'hydrogène vert par la lumière du soleil ou aideront à comprendre les processus dans les molécules des récepteurs sensibles à la lumière dans les yeux des humains et d'autres espèces.
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