Tým Google AI Quantum použil jejich vlastní 54bitový kvantový procesor Sycamore k simulaci změn v konfiguraci molekuly nazývané diazen. Pokud jde o chemické reakce, je to jedna z nejjednodušších, které známe. Diazen je jinými slovy sloučenina dusíku s vodíkem.

Kvantový počítač je rychlý

Kvantový počítač však přesně popsal změny v polohách vodíku za vzniku různých diazenových izomerů. Tým také použil svůj systém k tomu, aby dospěl k přesnému popisu vazebné energie vodíku ve stále větších řetězcích.

Jakkoli to může znít nudně, opak je pravdou. Na úrovni kvantové mechaniky je totiž chemie docela komplikovanou záležitostí. Logické jednotky počítače zvané qubits fungují tzv. ve stavu "buď/nebo". Ale v kombinaci s qubity, které fungují ve stavu "možná“, poskytuje systém počítačovým inženýrům jedinečný způsob provádění výpočtů.

Algoritmy speciálně formulované tak, aby využívaly výhod této kvantové mechaniky, umožňují to, co by klasickému superpočítači trvalo velmi dlouho. Například pouhý výpočet součtu akcí, které určují energii v molekule propanu, by hypoteticky trvalo superpočítači déle než týden.

Při simulaci s diazenem bylo použito jen 12 z 54 qubitů v procesoru Sycamore k provedení výpočtů. A přesto celá simulace byla o mnoho rychlejší než na nejrychlejších superpočítačích.

Kvantové procesy posouvají hranice

Týmu společnosti Google se také podařilo vyvinout algoritmus, který už nevykazuje tolik chyb, jako tomu bylo v minulosti. To vše přispívá k budoucím možnostem stále větších simulací, díky kterým mohou vznikat například pevnější materiály nebo účinnější léčiva, a dokonce mohou být odkryta mnohá tajemství našeho vesmíru.

Pokusy s diazenem a jeho vodíkem jsou tedy jen začátkem kvantové chemie. Kvantová technologie nicméně ukazuje, že její možnosti využití jsou opravdu obrovské. Dále čtěte: Vědci stanovili nový rekord pro největší rychlost internetu.