Fyzici študovali schopnosť algoritmov pre kvantové výpočty odolné voči chybám simulovať riadené
Spočiatku kvantové počítačové algoritmyvyvinuté v úplne inom kontexte. V rámci nového výskumu boli prvýkrát použité na výpočet elektrónových hustôt molekúl, najmä ich dynamického vývoja po excitácii svetelným impulzom.
Vedci vyvinuli algoritmus pre fiktívny,úplne bezchybný kvantový počítač. Potom to spustili na klasickom serveri, ktorý simuluje desaťqubitový kvantový počítač. Fyzici obmedzili štúdiu na menšie molekuly, aby mohli vykonávať výpočty bez skutočného kvantového počítača a porovnať ich s konvenčnými výpočtami.
Kvantové algoritmy poskytli očakávané výsledky. Ukázalo sa tiež, že sú vhodné na výpočet oveľa väčších molekúl pomocou budúcich kvantových počítačov.
Výpočty pomohli vedcom určiť koncentráciuelektróny a ich zmena po excitácii s vysokým priestorovým a časovým rozlíšením. Tu, na príklade molekuly hydridu lítneho, je znázornený posun elektrónovej hustoty z kyanidu (červená) na lítium (zelená) počas laserového impulzu. Zdroj: F. Langkabel / HZB
V rámci štúdie vedci preukázalinový spôsob výpočtu hustoty elektrónov a ich „reakcie“ na svetelnú excitáciu vopred s veľmi vysokým priestorovým a časovým rozlíšením. To umožňuje napríklad modelovanie a pochopenie ultrarýchlych procesov rozpadu. Sú kľúčové v kvantových počítačoch vyrobených z takzvaných kvantových bodov.
Vedci navyše umožnili predpovedať fyzikálne či chemické správanie molekúl. Napríklad pri absorpcii svetla a následnom prenose elektrických nábojov.
Z dlhodobého hľadiska to uľahčí vývojfotokatalyzátory na výrobu zeleného vodíka slnečným žiarením alebo pomôžu pochopiť procesy v molekulách svetlocitlivých receptorov v očiach ľudí a iných druhov.
Čítaj viac:
Zem sa chystá zasiahnuť magnetická búrka
Vytvoril navigačný systém, ktorý je presnejší ako GPS
Staroveký amulet prepísal históriu najzáhadnejšieho jazyka Európy