Fysiker har studerat förmågan hos algoritmer för feltoleranta kvantberäkningar att simulera kontrollerade
Ursprungligen kvantdatoralgoritmerutvecklats i ett helt annat sammanhang. Som en del av den nya forskningen användes de för första gången för att beräkna elektrondensiteterna hos molekyler, särskilt deras dynamiska utveckling efter excitation av en ljuspuls.
Forskare har utvecklat en algoritm för en fiktiv,en helt felfri kvantdator. Sedan körde de den på en klassisk server, som simulerar en kvantdator på tio qubit. Fysiker begränsade studien till mindre molekyler för att utföra beräkningar utan en riktig kvantdator och jämföra dem med konventionella beräkningar.
Kvantalgoritmer gav de förväntade resultaten. De visade sig också vara lämpliga för att beräkna mycket större molekyler med hjälp av framtida kvantdatorer.
Beräkningar hjälpte forskarna att fastställa koncentrationenelektroner och deras förändring efter excitation med hög rumslig och tidsmässig upplösning. Här, med hjälp av exemplet med en litiumhydridmolekyl, visas elektrondensitetsförskjutningen från cyanid (röd) till litium (grön) under en laserpuls. Källa: F. Langkabel / HZB
Som en del av studien visade forskareett nytt sätt att beräkna elektrondensitet och deras "svar" på ljusexcitation i förväg med mycket hög rumslig och tidsmässig upplösning. Detta möjliggör till exempel modellering och förståelse av ultrasnabba sönderfallsprocesser. De är avgörande i kvantdatorer gjorda av så kallade kvantprickar.
Dessutom har forskare gjort det möjligt att förutsäga det fysiska eller kemiska beteendet hos molekyler. Till exempel under absorptionen av ljus och den efterföljande överföringen av elektriska laddningar.
På sikt kommer detta att underlätta utvecklingenfotokatalysatorer för produktion av grönt väte genom solljus eller kommer att hjälpa till att förstå processerna i de ljuskänsliga receptormolekylerna i människors och andra arters ögon.
Läs mer:
En magnetisk storm är på väg att träffa jorden
Skapat ett navigationssystem som är mer exakt än GPS
En gammal amulett skrev om historien om Europas mest mystiska språk