นักวิทยาศาสตร์เรียกข้อได้เปรียบหลักของอัลกอริธึมควอนตัมในการคำนวณไดนามิกทางอิเล็กทรอนิกส์

นักฟิสิกส์ได้ศึกษาความสามารถของอัลกอริธึมสำหรับการคำนวณควอนตัมที่ทนต่อข้อผิดพลาดเพื่อจำลองการควบคุม

พลศาสตร์อิเล็กทรอนิกส์ด้วยเลเซอร์ของกระบวนการกระตุ้นและไอออไนเซชันในโมเลกุลขนาดเล็ก การศึกษานี้ตีพิมพ์ใน วารสารทฤษฎีเคมีและการคำนวณ

อัลกอริธึมคอมพิวเตอร์ควอนตัมเริ่มแรกพัฒนาขึ้นในบริบทที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ในการวิจัยครั้งใหม่นี้ พวกเขาถูกนำมาใช้เป็นครั้งแรกในการคำนวณความหนาแน่นของอิเล็กตรอนของโมเลกุล โดยเฉพาะอย่างยิ่งวิวัฒนาการแบบไดนามิกของพวกเขาหลังจากการกระตุ้นด้วยพัลส์แสง

นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาอัลกอริธึมสำหรับตัวละครคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ปราศจากข้อผิดพลาดโดยสิ้นเชิง จากนั้นพวกเขาก็รันบนเซิร์ฟเวอร์แบบคลาสสิกซึ่งจำลองคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาด 10 ควิบิต นักฟิสิกส์จำกัดการศึกษาให้เหลือเพียงโมเลกุลขนาดเล็กเพื่อทำการคำนวณโดยไม่ต้องใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมจริง และเปรียบเทียบกับการคำนวณทั่วไป

อัลกอริธึมควอนตัมให้ผลลัพธ์ที่คาดหวัง นอกจากนี้ยังพบว่าเหมาะสำหรับการคำนวณโมเลกุลที่มีขนาดใหญ่กว่ามากโดยใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคตอีกด้วย

การคำนวณช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ระบุความเข้มข้นได้อิเล็กตรอนและการเปลี่ยนแปลงหลังจากการกระตุ้นด้วยความละเอียดเชิงพื้นที่และเชิงเวลาสูง ในที่นี้ โดยใช้ตัวอย่างของโมเลกุลลิเธียมไฮไดรด์ ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนจะเปลี่ยนจากไซยาไนด์ (สีแดง) เป็นลิเธียม (สีเขียว) ระหว่างการพัลส์เลเซอร์ ที่มา: F. Langkabel / HZB

ส่วนหนึ่งของการศึกษานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นวิธีใหม่ในการคำนวณความหนาแน่นของอิเล็กตรอนและ "การตอบสนอง" ต่อการกระตุ้นแสงล่วงหน้าด้วยความละเอียดเชิงพื้นที่และเวลาที่สูงมาก ซึ่งช่วยให้สร้างแบบจำลองและทำความเข้าใจกระบวนการสลายตัวที่รวดเร็วเป็นพิเศษได้ เป็นต้น สิ่งเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่สร้างจากสิ่งที่เรียกว่าจุดควอนตัม

นอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังทำให้สามารถทำนายพฤติกรรมทางกายภาพหรือทางเคมีของโมเลกุลได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่นระหว่างการดูดกลืนแสงและการถ่ายโอนประจุไฟฟ้าในภายหลัง

ในระยะยาวจะทำให้การพัฒนาง่ายขึ้นตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงสำหรับการผลิตไฮโดรเจนสีเขียวจากแสงแดดหรือจะช่วยให้เข้าใจกระบวนการในโมเลกุลของตัวรับที่ไวต่อแสงในดวงตาของมนุษย์และสายพันธุ์อื่น ๆ

อ่านเพิ่มเติม:

พายุแม่เหล็กกำลังจะถล่มโลก

สร้างระบบนำทางที่แม่นยำกว่า GPS

เครื่องรางโบราณเขียนประวัติศาสตร์ของภาษาที่ลึกลับที่สุดของยุโรป