Google udfører den største kemiske simulering på en kvantecomputer til dato

Et team af forskere med Googles AI Quantum-team (der arbejder med uspecificerede samarbejdspartnere) har udført den største kemiske simulering på en kvantecomputer til dato. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver deres arbejde, og hvorfor de mener, det var et skridt fremad inden for kvanteberegning. Xiao Yuan fra Stanford University har skrevet et Perspective-stykke, der skitserer de potentielle fordele ved kvantecomputerbrug til at udføre kemiske simuleringer og arbejdet udført af teamet hos AI Quantum, udgivet i samme tidsskriftsnummer.

At udvikle en evne til at forudsige kemiske processer ved at simulere dem på computere ville være til stor fordel for kemikere - i øjeblikket, de gør det meste gennem forsøg og fejl. Forudsigelse ville åbne døren til udviklingen af ​​en bred vifte af nye materialer med stadig ukendte egenskaber. Desværre, nuværende computere mangler den eksponentielle skalering, der ville være påkrævet til sådant arbejde. På grund af det, kemikere har håbet, at kvantecomputere en dag vil træde til for at påtage sig rollen.

Den nuværende kvantecomputerteknologi er endnu ikke klar til at påtage sig en sådan udfordring, selvfølgelig, men dataloger håber at få dem der engang i den nærmeste fremtid. I mellemtiden, store virksomheder som Google investerer i forskning rettet mod at bruge kvantecomputere, når de er modne. I denne nye indsats, holdet hos AI Quantum fokuserede deres indsats på at simulere en simpel kemisk proces - Hartree-Fock-tilnærmelsen af ​​et rigtigt kemisk system - i dette særlige tilfælde, et diazenmolekyle, der gennemgår en reaktion med brintatomer, resulterer i en ændret konfiguration.

Det var ikke svært at finde ud af, hvordan man programmerer Googles Sycamore kvantesystem – den svære del var at finde ud af, hvordan man sikrer, at resultaterne var nøjagtige – kvantecomputere er notorisk tilbøjelige til fejl. Validering var den virkelige præstation for AI Quantum-teamet. De gjorde det ved at parre kvantesystemet med en klassisk computer. Det blev brugt til at analysere resultaterne givet af Sycamore-maskinen og derefter til at give nye parametre. Denne proces blev gentaget, indtil kvantecomputeren arbejdede sig frem til en minimumsværdi. Holdet brugte også to andre kontrolsystemer, både rettet mod at beregne resultater for at spotte og rette fejl.

© 2020 Science X Network