Фізики вивчили здатність алгоритмів для відмовостійких квантових обчислень моделювати керовану
Спочатку квантові комп'ютерні алгоритмирозробляли в зовсім іншому контексті. У рамках нового вперше дослідження їх використовували для розрахунку електронних щільностей молекул, зокрема, їхньої динамічної еволюції після збудження світловим імпульсом.
Вчені розробили алгоритм для вигаданого,повністю безпомилкового квантового комп'ютера. Потім вони запустили його на класичному сервері, який імітує квантовий комп'ютер із десяти кубитів. Фізики обмежили дослідження меншими молекулами, щоб виконувати розрахунки без справжнього квантового комп'ютера і порівнювати їх зі звичайними обчисленнями.
Квантові алгоритми дали очікувані результати. Також виявилося, що вони підходять для розрахунку значно більших молекул за допомогою майбутніх квантових комп'ютерів.
Розрахунки допомогли вченим визначити концентраціюелектронів та їх зміна після збудження з високою просторовою та тимчасовою роздільною здатністю. Тут на прикладі молекули гідриду літію показано усунення електронної щільності від ціаніду (червоний) до літію (зелений) під час лазерного імпульсу. Джерело: Ф. Лангкабель/HZB
У рамках дослідження вчені продемонструвалиновий спосіб розрахунку щільності електронів та їх «реакції» на збудження світлом заздалегідь з дуже високим просторовим і тимчасовим дозволом. Це дозволяє, наприклад, моделювати і розуміти надшвидкі процеси розпаду. Вони мають вирішальне значення в квантових комп'ютерах, зроблених із так званих квантових точок.
Крім того, вчені уможливили передбачення фізичної чи хімічної поведінки молекул. Наприклад, під час поглинання світла і подальшої передачі електричних зарядів.
У перспективі це полегшить розробкуфотокаталізаторів для виробництва зеленого водню сонячним світлом або допоможе зрозуміти процеси в молекулах світлочутливих рецепторів в очах людини та інших видів.
Читати далі:
Незабаром на Землю обрушиться магнітна буря
Створено навігаційну систему, яка точніше, ніж GPS
Стародавній амулет переписав історію найзагадковішої мови Європи