양자 알고리즘은 전자 역학 계산에서 시간을 절약합니다. 날짜: 2022년 11월 22일 원천: Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie 요약: 양자 컴퓨터는 복잡한 문제에 대해 훨씬 더 짧은 컴퓨팅 시간을 약속합니다. 그러나 소위 큐비트라는 제한된 수의 양자 컴퓨터는 전 세계적으로 소수에 불과합니다. 그러나 양자 컴퓨터 알고리즘은 이미 양자 컴퓨터를 시뮬레이트하는 기존 서버에서 실행할 수 있습니다. 한 팀이 레이저 펄스 여기 후 작은 분자의 예를 사용하여 전자 궤도와 동적 개발을 계산하는 데 성공했습니다. 원칙적으로 이 방법은 기존 방법으로는 계산할 수 없는 더 큰 분자를 조사하는 데에도 적합합니다.
양자 컴퓨터는 복잡한 문제에 대해 훨씬 더 짧은 컴퓨팅 시간을 약속합니다. 그러나 소위 큐비트라는 제한된 수의 양자 컴퓨터는 전 세계적으로 소수에 불과합니다. 그러나 양자 컴퓨터 알고리즘은 이미 양자 컴퓨터를 시뮬레이트하는 기존 서버에서 실행할 수 있습니다. HZB의 한 팀은 레이저 펄스 여기 후 작은 분자의 예에서 전자 궤도와 동적 발달을 계산하는 데 성공했습니다. 원칙적으로 이 방법은 기존 방법으로는 계산할 수 없는 더 큰 분자를 조사하는 데에도 적합합니다.
"이러한 양자 컴퓨터 알고리즘은 원래 완전히 다른 맥락에서 개발되었습니다. 여기서 처음으로 분자의 전자 밀도, 특히 광 펄스에 의한 여기 후 동적 진화를 계산하는 데 사용했습니다."라고 Annika Bande는 말합니다. HZB의 이론 화학 그룹. Bande와 함께 박사 학위를 받고 있는 Fabian Langkabel과 함께 그녀는 이제 이것이 얼마나 잘 작동하는지 연구에서 보여주었습니다.
오류 없는 양자 컴퓨터
Fabian Langkabel은 "우리는 완전히 오류가 없는 가상의 양자 컴퓨터용 알고리즘을 개발하여 10Qbit의 양자 컴퓨터를 시뮬레이트하는 클래식 서버에서 실행했습니다."라고 말합니다. 과학자들은 실제 양자 컴퓨터 없이 계산을 수행하고 기존 계산과 비교하기 위해 연구를 더 작은 분자로 제한했습니다.
더 빠른 계산
실제로 양자 알고리즘은 예상한 결과를 낳았습니다. 그러나 기존의 계산과 달리 양자 알고리즘은 미래의 양자 컴퓨터로 훨씬 더 큰 분자를 계산하는 데에도 적합합니다. "이는 계산 시간과 관련이 있습니다. 분자를 구성하는 원자의 수에 따라 증가합니다."라고 Langkabel은 말합니다. . 컴퓨팅 시간은 기존 방법의 경우 각각의 추가 원자에 따라 배가되지만 양자 알고리즘의 경우에는 그렇지 않아 훨씬 빨라집니다.
광촉매, 수광 등
따라서 이 연구는 전자 밀도를 계산하는 새로운 방법과 매우 높은 공간적 및 시간적 해상도로 사전에 빛으로 여기에 대한 "반응"을 보여줍니다. 이를 통해 예를 들어 소위 양자점으로 만들어진 양자 컴퓨터에서 중요한 초고속 붕괴 과정을 시뮬레이션하고 이해할 수 있습니다. 또한 분자의 물리적 또는 화학적 거동에 대한 예측도 가능합니다. 이것은 햇빛으로 녹색 수소를 생산하기 위한 광촉매의 개발을 촉진하거나 눈의 빛에 민감한 수용체 분자의 과정을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.