I fisici hanno studiato la capacità degli algoritmi per il calcolo quantistico tollerante ai guasti di simulare il controllo
Inizialmente algoritmi informatici quantisticisviluppato in un contesto completamente diverso. Nell’ambito della nuova ricerca, sono stati utilizzati per la prima volta per calcolare la densità elettronica delle molecole, in particolare la loro evoluzione dinamica dopo l’eccitazione mediante un impulso luminoso.
Gli scienziati hanno sviluppato un algoritmo per un immaginario,un computer quantistico completamente privo di errori. Quindi lo hanno eseguito su un server classico, che simula un computer quantistico da dieci qubit. I fisici hanno limitato lo studio a molecole più piccole per eseguire calcoli senza un vero computer quantistico e confrontarli con i calcoli convenzionali.
Gli algoritmi quantistici hanno dato i risultati attesi. Si sono rivelati adatti anche per calcolare molecole molto più grandi utilizzando i futuri computer quantistici.
I calcoli hanno aiutato gli scienziati a determinare la concentrazioneelettroni e loro variazione dopo eccitazione con elevata risoluzione spaziale e temporale. Qui, utilizzando l'esempio di una molecola di idruro di litio, viene mostrato lo spostamento della densità elettronica da cianuro (rosso) a litio (verde) durante un impulso laser. Fonte: F. Langkabel / HZB
Come parte dello studio, gli scienziati hanno dimostratoun nuovo modo per calcolare in anticipo la densità elettronica e la loro “risposta” all’eccitazione della luce con una risoluzione spaziale e temporale molto elevata. Ciò consente, ad esempio, di modellare e comprendere i processi di decadimento ultraveloce. Sono cruciali nei computer quantistici realizzati con i cosiddetti punti quantici.
Inoltre, gli scienziati hanno reso possibile prevedere il comportamento fisico o chimico delle molecole. Ad esempio, durante l'assorbimento della luce e il successivo trasferimento di cariche elettriche.
A lungo termine, ciò faciliterà lo sviluppofotocatalizzatori per la produzione di idrogeno verde dalla luce solare o aiuteranno a comprendere i processi nelle molecole dei recettori sensibili alla luce negli occhi degli esseri umani e di altre specie.
Leggi di più:
Una tempesta magnetica sta per colpire la Terra
Creato un sistema di navigazione più preciso del GPS
Un antico amuleto ha riscritto la storia della lingua più misteriosa d'Europa