کوانتوم کامپیوتر گوگل برای اولین بار توانست انرژی یک مولکول را دقیقا شبیه‌سازی کند
15 شهريور 1395 ساعت 9:58
مهندسان گوگل به تازگی به پیشرفت قابل ملاحظه‌ای در پردازش کوانتومی (quantum computing) دست یافته‌اند. آن‌ها اولین شبیه‌سازی در مقیاس کوانتومی از مولکول هیدروژن را ارائه داده‌اند. این خبر بزرگی است. زیرا این کار به ما شیوه‌های مشابهی نشان می‌دهد که می‌توان با استفاده از آن‌ها پرده از اسرار کوانتوم برداشت.
به گزارش پاپایا، به نقل از زومیت، محققانی که با تیم گوگل کار می‌کنند توانستند به دقت انرژی مولکول‌های هیدروژن (H2) را شبیه‌سازی کنند. اگر بتوان این کار را برای سایر مولکول‌ها نیز تکرار کرد، آنگاه به دستاوردهای بزرگی در همه زمینه‌ها از سلول‌های خورشیدی گرفته تا پزشکی خواهیم رسید.
اینگونه پیش‌بینی‌ها برای کامپیوترهای کلاسیک یا ناممکن است و یا زمان بسیار طولانی صرف می‌کند. به عنوان مثال به دست آوردن انرژی چیزی مثل مولکول پروپان (C3H8)، برای یک سوپرکامپیوتر چیزی در حدود ۱۰ روز زمان می‌برد. برای دست‌یافتن به این شاه‌کار، مهندسان گوگل، با محققانی از دانشگاه هاروارد، آزمایشگاه ملی لارنس بارکلی (Lawrence Berkeley National Labs)، دانشگاه کالیفرنیا سانتا باربارا، دانشگاه تافتز و دانشگاه کالج لندن همکاری کردند.
رایان بابوش (Ryan Babbush)، مهندس نرم‌افزار کوانتومی گوگل می‌نویسد: «اگرچه می‌توان انرژی هیدروژن مولکولی را به صورت کلاسیک محاسبه کرد (البته به طور ناکارآمد)، با یک سخت‌افزار کوانتومی حتی امکان شبیه‌سازی سیستم‌های بزرگ‌‌تر شیمیایی نیز فراهم می‌آید».
واکنش‌های شیمیایی در طبیعت کوانتومی هستند. زیرا این واکنش‌‌ها دارای حالات انطباقی کوانتومی بسیار آشفته‌ای می‌باشند. به عبارت دیگر، هر حالت ذره‌ای را نمی‌توان به صورت مستقل از دیگر ذرات توصیف کرد. این امر مشکلاتی را برای کامپیوترهایی که با مقادیر دو دویی 1s و 0s سر و کار دارند ایجاد می‌کند.
کامپیوتر کوانتومی گوگل بر اساس کیوبیت- بیت (qubit – bit) کار می‌کند. کیوبیت بیت‌ها می‌توانند در حالتی انطباقی قرار بگیرد که همزمان مقادیر ۱ و ۰ را ارائه می‌کند. مهندسان گوگل، برای راه‌اندازی این شبیه‌سازی از یک مدار کامپیوتری کوانتومی سوپر کول شده استفاده کردند، که به آن خود حل‌کننده کوانتومی متغیر (VQE) می‌گویند. VQE اساسا یک سیستم مدلینگ بسیار پیشرفته است که به وسیله آن تلاش می‌شود برمبنای سطح کوانتومی سیستم عصبی مغز انسان شبیه‌سازی شود.
کد مطلب: 424704