Google face progrese remarcabile în aplicațiile practice ale computerelor cuantice

Google declară că a dezvoltat un algoritm informatic care demonstrează cum calculul cuantic poate avea aplicații practice și poate genera date unice pentru utilizare cu inteligența artificială.

Google a declarat că noul algoritm, numit Quantum Echoes, care rulează pe cipurile cuantice ale companiei, este de 13.000 de ori mai rapid decât cel mai complex algoritm de calcul clasic de pe un supercomputer.

Algoritmul Quantum Echoes ar putea aduce computerele cuantice în aplicații practice.

Calculatoarele cuantice vor juca un rol cheie în simularea fenomenelor mecanice cuantice, cum ar fi interacțiunile dintre atomi și particule, precum și structura (sau forma) moleculelor.

Unul dintre instrumentele folosite de oamenii de știință pentru a înțelege structurile chimice este Rezonanța Magnetică Nucleară (RMN), care este același principiu științific care stă la baza imagisticii prin rezonanță magnetică (IRM).

RMN-ul acționează ca un microscop molecular, suficient de puternic pentru a ne permite să observăm pozițiile relative ale atomilor, ajutând astfel la înțelegerea structurii unei molecule.

Simularea formei și dinamicii moleculelor este fundamentală în chimie, biologie și știința materialelor; progresele care ne ajută să facem acest lucru mai bine vor impulsiona evoluțiile în multe domenii, de la biotehnologie la energia solară și fuziune.

Anul trecut, Google a anunțat cipul cuantic Willow, despre care compania a spus că ar putea rezolva o problemă cheie cu „qubiții”, elementele constitutive ale computerelor cuantice.

Directorii au declarat că dezvoltarea algoritmului este la fel de importantă ca și cipul. Algoritmul poate fi verificat și folosind alte computere cuantice sau prin experimente. Datele verificabile înseamnă că ar putea duce la aplicații practice.

Cipul Google Willow a făcut deja progrese semnificative în domeniul calculului cuantic.

Într-un experiment de demonstrare a principiului, realizat în colaborare cu Universitatea din Berkeley, Google a rulat algoritmul Quantum Echoes pe cipul Willow pentru a studia două molecule, una cu 15 atomi și alta cu 28 de atomi, pentru a testa metoda.

Rezultatele obținute pe computerul cuantic de la Google s-au potrivit cu cele obținute prin RMN convențional și au dezvăluit informații pe care RMN-ul convențional nu le poate oferi, oferind o validare importantă a abordării noastre.

Așa cum telescoapele și microscoapele au deschis noi lumi nemaivăzute până acum, acest experiment este un pas către un „microscop cuantic” capabil să măsoare fenomene naturale anterior inobservabile.

RMN-ul îmbunătățit cuantic ar putea deveni un instrument puternic în dezvoltarea medicamentelor, ajutând la determinarea modului în care potențialele medicamente se leagă de țintele lor sau, în știința materialelor, pentru a determina structura moleculară a unor noi materiale, cum ar fi polimerii, componentele bateriilor sau chiar materialele care alcătuiesc biții cuantici (qubiți).