谷歌表示剛剛對化學反應進行了首次量子模擬

眾多之中很高的期望我們擁有量子技術，最令人興奮的之一就是能夠以前所未有的水平模擬化學。 現在我們第一次看到它可能會是什麼樣子。

與合作者團隊一起，谷歌人工智慧量子團隊使用了他們的 54 qubit 量子處理器，梧桐，模擬分子構型的變化，稱為你說。

就化學反應而言，這是我們所知的最簡單的反應之一。 二氮烯只不過是幾個以雙鍵連接的氮，每個氮都帶有一個氫原子。

但是，那和電腦一樣多準確地描述了氫位置的變化以形成不同的二氮烯異構體。 該團隊還利用他們的系統準確地描述了越來越大的鏈中氫的結合能。

儘管這兩個模型聽起來很簡單，但背後卻發生了很多事情。 忘記學校教科書上的公式化學反應吧——在量子力學的層面上，化學是各種可能性的複雜組合。

在某些方面，這就是知道賭場總是會獲利和預測賭場內進行的各個遊戲的結果之間的差異。 受限於經典計算機的可預測規則，表示量子物理學中擲骰子和同花大順的無限組合的能力實在太難了。

量子電腦另一方面，它們是圍繞著這些在基本層面上控制化學的完全相同的量子機率原理而建構的。

稱為量子位元的邏輯單元以「非此即彼」的模糊狀態存在。 當與系統中其他量子位元的「可能」狀態結合時，它為電腦工程師提供了一種獨特的計算方法。

專門為利用這些量子力學而製定的演算法允許走捷徑，縮短至分鐘這需要經典超級電腦數千年的磨練。

如果我們希望在量子層面上模擬化學，我們將需要這種能量，甚至一些能量。

假設只計算決定丙烷分子能量的動作總和就需要超級電腦一週以上的時間。 但分子能量的快照與計算它們可能發生的所有變化方式之間存在天壤之別。

二氮烯模擬使用 Sycamore 處理器中 54 個量子位元中的 12 個來執行計算。 這本身仍然是之前任何化學模擬嘗試的兩倍。

該團隊還突破了一種演算法的限制，該演算法旨在將經典過程與量子過程結合起來，該演算法旨在消除在微妙的世界中很容易出現的錯誤。量子計算。

這一切都增加了未來更大模擬的可能性，幫助我們設計更堅固的材料，篩選出更有效的藥物，甚至解開更多宇宙量子賭場的秘密。

二氮烯的遊走氫只是我們很快就能在量子景觀中建模的化學類型的開端。

這項研究發表於科學。