Ett team av forskare med Googles AI Quantum-team (som arbetar med ospecificerade medarbetare) har genomfört den största kemiska simuleringen på en kvantdator hittills. I deras tidning publicerad i tidningen Vetenskap , gruppen beskriver sitt arbete och varför de tror att det var ett steg framåt inom kvantberäkningen. Xiao Yuan från Stanford University har skrivit ett perspektiv som beskriver de potentiella fördelarna med kvantdatoranvändning för att genomföra kemiska simuleringar och arbetet av teamet på AI Quantum, publicerad i samma tidskriftsnummer.

Att utveckla en förmåga att förutsäga kemiska processer genom att simulera dem på datorer skulle vara till stor fördel för kemister – för närvarande, de gör det mesta genom att trial and error. Förutsägelser skulle öppna dörren till utvecklingen av ett brett utbud av nya material med fortfarande okända egenskaper. Tyvärr, nuvarande datorer saknar den exponentiella skalning som skulle krävas för sådant arbete. På grund av det, kemister har hoppats att kvantdatorer en dag kommer att ta in rollen.

Den nuvarande kvantdatortekniken är ännu inte redo att anta en sådan utmaning, självklart, men datavetenskapare hoppas få dem dit någon gång inom en snar framtid. Sålänge, stora företag som Google investerar i forskning inriktad på att använda kvantdatorer när de mognar. I denna nya ansträngning, teamet på AI Quantum fokuserade sina ansträngningar på att simulera en enkel kemisk process-Hartree-Fock-approximationen av ett verkligt kemiskt system-i detta speciella fall, en diazenmolekyl som genomgår en reaktion med väteatomer, vilket resulterar i en ändrad konfiguration.

Att ta reda på hur man programmerar Googles kvantsystem Sycamore var inte svårt – det svåra var att ta reda på hur man skulle säkerställa att resultaten var korrekta – kvantdatorer är notoriskt utsatta för fel. Validering var den verkliga bedriften för AI Quantum-teamet. De gjorde det genom att para ihop kvantsystemet med en klassisk dator. Den användes för att analysera resultaten från Sycamore -maskinen och sedan för att tillhandahålla nya parametrar. Denna process upprepades tills kvantdatorn arbetade sig till ett minimivärde. Teamet använde också två andra kontrollsystem, båda inriktade på att beräkna resultat för att upptäcka och åtgärda fel.

© 2020 Science X Network