באמצעות 12 קוויביט של מעבד קוונטי הצליחו החוקרים לדמות את האיזומריזציה של דיאזן.
צוות מהנדסים מ- Google AI Quantum הכריז על סימולציה קוונטית מוצלחת ראשונה של תגובה כימית. הדבר נעשה באמצעות מעבד קוונטי של שקמה של 54 קוויט. מאמר על הניסוי פורסם ב- Science.
כימיה קוונטית נחשבת לאחד מתחומי היישום המבטיחים ביותר עבור מחשוב קוונטי. ההצלחות הגדולות ביותר בתחום זה הושגו על ידי מומחים של יבמ וגוגל. בעבר, באמצעות מעבדים המורכבים מכמה qubits, כבר ניתן היה לחשב את מבנה המולקולות הלא מורכבות במיוחד (למשל, בריליום הידריד BeH2).
כדי לדמות את התגובה, מחברי העבודה לקחו את אחד התהליכים הכימיים הפשוטים ביותר הידועים - איזומריזציה של דיאזן, חומר בעל הנוסחה הכימית N2H2. תגובה כזו עשויה להיראות פשוטה למדי מבחינת המדע ה"קלאסי ", אך ברמה הקוונטית מתרחש מכלול שלם של דברים קשים לחיזוי.
שקמה עשתה עבודה מצוינת בסימולציה זו, ותיארה במדויק את השינויים במיקום אטומי המימן במולקולה במהלך היווצרותם של איזומרים דיאזן שונים. רק 12 מתוך 54 קוויביט מעבד שקמה שימשו לחישובים - אבל זה כבר פי שניים מאשר בניסיונות קודמים לדמות תהליכים כימיים קוונטיים.
כמו כן, בחישובים נעשה שימוש באלגוריתם ההיברידי VQE (quantum eigensolver variation, "שיטה קוונטית וריאציונית לחיפוש ערכים עצמיים"). מהותו טמונה בחיפוש אחר המינימום של כמות שניתן לחשב באמצעות מחשב קוונטי - למשל, אנרגיה של מולקולות ואטומים בודדים. אלגוריתם כזה מאפשר לבצע חישובים תוך דקות ספורות, שמחשב על רגיל שלו יכול לקחת הרבה יותר משנה.
יישום אלגוריתם כזה על קוויביט קוונטי פותח הזדמנויות רחבות בתחומי מדע וטכנולוגיה שונים. בדרך זו ניתן לבחור חומרים בעלי חוזק גבוה או לחשב את היעילות הפוטנציאלית של תרופות.
מוקדם יותר כתבנו על גילוי "שליליות קוונטית", יסייע בפיתוח מכשירי מדידה מדויקים במיוחד, כמו גם על התנהגות מוזרה של חלקיקי פוזיטרוניום, שפיזיקאים לא הצליחו להסביר.