Fizikusok tanulmányozták a hibatűrő kvantumszámítási algoritmusok azon képességét, hogy szimulálják a vezérlést.
Kezdetben kvantumszámítógépes algoritmusokteljesen más kontextusban fejlesztették ki. Az új kutatás részeként először használták őket molekulák elektronsűrűségének kiszámítására, különös tekintettel a fényimpulzussal történő gerjesztést követő dinamikus evolúciójukra.
A tudósok kidolgoztak egy algoritmust egy kitalált,egy teljesen hibamentes kvantumszámítógép. Aztán lefuttatták egy klasszikus szerveren, amely egy tíz qubites kvantumszámítógépet szimulál. A fizikusok a vizsgálatot kisebb molekulákra korlátozták, hogy valódi kvantumszámítógép nélkül végezhessenek számításokat, és összehasonlítsák azokat a hagyományos számításokkal.
A kvantum algoritmusok a várt eredményeket adták. Arról is kiderült, hogy alkalmasak sokkal nagyobb molekulák kiszámítására a jövőbeli kvantumszámítógépek segítségével.
A számítások segítettek a tudósoknak meghatározni a koncentrációtelektronok és változásuk nagy térbeli és időbeli felbontású gerjesztést követően. Itt egy lítium-hidrid molekula példáján látható az elektronsűrűség eltolódása cianidról (piros) lítiumra (zöld) a lézerimpulzus során. Forrás: F. Langkabel / HZB
A tanulmány részeként a tudósok kimutattákegy új módszer az elektronsűrűség és a fénygerjesztésre adott „válaszuk” előzetes kiszámítására, nagyon nagy térbeli és időbeli felbontással. Ez lehetővé teszi például az ultragyors bomlási folyamatok modellezését és megértését. Kulcsfontosságúak az úgynevezett kvantumpontokból készült kvantumszámítógépekben.
Ezenkívül a tudósok lehetővé tették a molekulák fizikai vagy kémiai viselkedésének előrejelzését. Például a fényelnyelés és az azt követő elektromos töltések átvitele során.
Hosszú távon ez megkönnyíti a fejlődéstfotokatalizátorok zöld hidrogén napfény hatására történő előállítására, vagy segít megérteni a fényérzékeny receptorok molekuláiban zajló folyamatokat az emberek és más fajok szemében.
Olvass tovább:
Mágneses vihar éri a Földet
Létrehozott egy navigációs rendszert, amely pontosabb, mint a GPS
Egy ősi amulett írta át Európa legtitokzatosabb nyelvének történetét