ویاتک | اخبار حوزه دانش، فناوری و تکنولوژی به همراه مطالب علمی جذاب

اولین شبیه سازی کوانتومی مقیاس پذیر از یک مولکول با موفقیت ایجاد شد

+

گروهی از محققان که شامل نمایندگانی از شرکت گوگل، آزمایشگاه ملی لارنس برکِلی، دانشگاه تافتس، دانشگاه کالیفرنیا – سانتا باربارا، کالج دانشگاهی لندن و دانشگاه هاروارد به تازگی گزارش داده‌اند که توانسته‌اند با موفقیت برای اولین بار در جهان یک شبیه سازی کوانتومی مقیاس پذیر از یک مولکول را ایجاد کنند. این گروه محقق، نتایج آزمایشات و پروژه خود را در مجله Physical Review X منتشر کرده‌اند. این گروه محقق گفته‌اند که برای ایجاد و حل یکی از نخستین مشکلات واقعی برنامه‌های کاربردی رایانه‌های کوانتومی، به سراغ یکی از رایانه‌های کوانتومی موجود که از ۵ پردازنده کیوبیتی‌ Xmon (ساخته شرکت گوگل) استفاده می‌کند رفته‌اند، زیرا این رایانه کوانتومی هم اکنون به عنوان یک سیستم VQE یا حل کننده دقیق متغیرهای کوانتومی شناخته می‌شود.

578f62d981a99

مادامی که تحقیقات برای توسعه یک رایانه کوانتومی واقعی ادامه می‌یابد، برخی از افراد توجه خود را بر روی گونه‌ای خاص از مسائل گذاشته‌اند که تنها این رایانه‌ها می‌توانند از عهده حل کردن آن‌ها برآیند و این چیزی است که رایانه‌های امروزی یا همان رایانه‌های کلاسیک، قادر به انجام آن نیستند. به عنوان مثال، یکی از این مسائل، حل مشکل ساختار الکترونی مولکولی است به طوری که رایان بابوش، مهندس نرم‌افزار کوانتومی شرکت گوگل در یک مطلب خبری اعلام کرد که این مورد، خودش ما را با جستجو در مورد پایین‌ترین سطح انرژی الکترون در یک مولکول درگیر می‌کند. این گفته بدان معناست که باید از یک ماشین برای محاسبه انرژی‌های مولکولی استفاده شود، البته در حال حاضر برای برخی از مولکول‌ها، مانند مولکول متان از این شیوه استفاده شده است و به نظر کار راحتی بوده و حتی می‌توان با استفاده از رایانه‌های کلاسیک نیز آن را خیلی سریع انجام داد اما برای دیگر مولکول‌ها، نظیر مولکول پروپان، این کار ممکن است چندین روز به طول بیانجامد و همین می‌تواند گزینه مناسبی برای امتحان کردن یک رایانه کوانتومی باشد.

578f6311a41e9

برای محاسبه انرژی‌های مولکولی بر روی یک رایانه کوانتومی، محققان از سیستم VQE استفاده کرده‌اند، درست است که VQE یک معادل کوانتومی برای شبکه‌های عصبی (نظیر Deep Mind گوگل) به شمار می‌رود اما VQE بر خلاف شبکه‌های عصبی، باید برای شبیه سازی داده‌های کوانتومی برنامه‌ریزی شود و این در حالیست که شبکه‌های عصبی باید برای داده‌های کلاسیک برنامه‌ریزی شوند، بنابراین بیت‌های کوانتومی می‌توانند عملکردی مشابه با امواج مولکولی را ارائه دهند. پس از آن‌که محققان سیستم را ایجاد و برنامه‌ریزی کردند، آن‌ها این سیستم را ابتدا با محاسبه‌ی میزان انرژی مولکول هیدروژن آزمایش کردند. نتایجی که به دست آمدند، با نمونه‌هایی که بر روی رایانه‌های کلاسیک محاسبه شده بودند، مقایسه شدند و محققان پی بردند که این دو، نتایجی نزدیک به هم را ارائه داده‌اند.

محققان می‌خواهند یک رایانه کوانتومی را بسازند که نه تنها بتواند انرژی‌های یک مولکول یکتا را اندازه بگیرد، بلکه بتواند انرژی‌ کل سیستم‌های شیمیایی را نیز محاسبه کند.

نظر شما در این خصوص چیست؟

منبع:

واکنش شما:
like
0
love
0
haha
0
wow
0
sad
0
angry
0

دیدگاه ها

0 دیدگاه

avatar

wpDiscuz

© تمامی حقوق برای وبسایت ویاتک محفوظ است. نقل مطالب سايت تنها با ذکر و لینک به منبع مجاز است.