Os físicos estudaram a capacidade dos algoritmos de computação quântica tolerante a falhas de simular
Inicialmente algoritmos de computador quânticodesenvolvido em um contexto completamente diferente. Como parte da nova pesquisa, eles foram usados pela primeira vez para calcular as densidades eletrônicas das moléculas, em particular sua evolução dinâmica após excitação por um pulso de luz.
Os cientistas desenvolveram um algoritmo para um jogo fictício,um computador quântico completamente livre de erros. Em seguida, eles o executaram em um servidor clássico, que simula um computador quântico de dez qubits. Os físicos limitaram o estudo a moléculas menores para realizar cálculos sem um computador quântico real e compará-los com cálculos convencionais.
Algoritmos quânticos deram os resultados esperados. Eles também se mostraram adequados para calcular moléculas muito maiores usando futuros computadores quânticos.
Os cálculos ajudaram os cientistas a determinar a concentraçãoelétrons e sua mudança após excitação com alta resolução espacial e temporal. Aqui, usando o exemplo de uma molécula de hidreto de lítio, é mostrada a mudança de densidade eletrônica de cianeto (vermelho) para lítio (verde) durante um pulso de laser. Fonte: F. Langkabel/HZB See More
Como parte do estudo, os cientistas demonstraramuma nova maneira de calcular antecipadamente a densidade eletrônica e sua “resposta” à excitação luminosa com resolução espacial e temporal muito alta. Isso permite, por exemplo, a modelagem e a compreensão de processos de decaimento ultrarrápidos. Eles são cruciais em computadores quânticos feitos a partir dos chamados pontos quânticos.
Além disso, os cientistas tornaram possível prever o comportamento físico ou químico das moléculas. Por exemplo, durante a absorção de luz e a subsequente transferência de cargas elétricas.
No longo prazo, isso facilitará o desenvolvimentofotocatalisadores para a produção de hidrogênio verde pela luz solar ou ajudarão a compreender os processos nas moléculas de receptores sensíveis à luz nos olhos de humanos e outras espécies.
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