क्वांटम एल्गोरिदम बड़े अणुओं की जांच कर सकता है

हेल्महोल्ट्ज़-ज़ेंट्रम बर्लिन फर मटेरियलियन अंड एनर्जी (HZB) की एक टीम लेजर पल्स उत्तेजना के बाद एक छोटे अणु के उदाहरण पर इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स और उनके गतिशील विकास की गणना करने में सक्षम थी। विशेषज्ञों के अनुसार, यह विधि बड़े अणुओं की जांच में मदद कर सकती है जिनकी गणना पारंपरिक तरीकों से नहीं की जा सकती है। 

नया विकास क्वांटम कंप्यूटरों को आगे बढ़ाने में मदद करता है, जो जटिल समस्याओं के लिए कंप्यूटिंग समय में भारी कटौती कर सकता है। 

में प्रकाशित किया गया था जर्नल ऑफ़ केमिकल थ्योरी एंड कंप्यूटेशन.

क्वांटम एल्गोरिदम का विकास करना 

अन्निका बंदे HZB में सैद्धांतिक रसायन विज्ञान पर एक समूह का नेतृत्व करती हैं। 

“ये क्वांटम कंप्यूटर एल्गोरिदम मूल रूप से पूरी तरह से अलग संदर्भ में विकसित किए गए थे। बंदे कहते हैं, "हमने यहां पहली बार अणुओं के इलेक्ट्रॉन घनत्व की गणना करने के लिए उनका उपयोग किया, विशेष रूप से प्रकाश नाड़ी द्वारा उत्तेजना के बाद उनके गतिशील विकास की गणना करने के लिए।" 

फैबियन लैंगकाबेल समूह का हिस्सा है।

लैंगकाबेल कहते हैं, "हमने एक काल्पनिक, पूरी तरह से त्रुटि रहित क्वांटम कंप्यूटर के लिए एक एल्गोरिदम विकसित किया और इसे दस क्यूबिट के क्वांटम कंप्यूटर का अनुकरण करते हुए एक शास्त्रीय सर्वर पर चलाया।" 

वैज्ञानिकों की टीम ने अपने अध्ययन को छोटे अणुओं तक सीमित रखा, जिससे उन्हें वास्तविक क्वांटम कंप्यूटर के बिना गणना करने में सक्षम बनाया गया। वे उनकी तुलना पारंपरिक गणनाओं से भी कर सकते थे। 

पारंपरिक तरीकों से अधिक लाभ

क्वांटम एल्गोरिदम वे परिणाम उत्पन्न करते हैं जिनकी टीम को तलाश थी। पारंपरिक गणनाओं के विपरीत, क्वांटम एल्गोरिदम भविष्य के क्वांटम कंप्यूटरों के साथ बड़े अणुओं की गणना कर सकता है। 

“इसका संबंध गणना समय से है। वे अणु बनाने वाले परमाणुओं की संख्या के साथ बढ़ते हैं," लैंगकाबेल जारी है। 

जब पारंपरिक तरीकों की बात आती है, तो कंप्यूटिंग समय प्रत्येक अतिरिक्त परमाणु के साथ कई गुना बढ़ जाता है। लेकिन क्वांटम एल्गोरिदम के मामले में ऐसा नहीं है क्योंकि वे प्रत्येक अतिरिक्त परमाणु के साथ तेज़ हो जाते हैं। 

नया अध्ययन दर्शाता है कि इलेक्ट्रॉन घनत्व और प्रकाश के साथ उत्तेजनाओं के प्रति उनकी "प्रतिक्रिया" की गणना पहले से कैसे की जाए। यह बहुत उच्च स्थानिक और लौकिक रिज़ॉल्यूशन का भी उपयोग करता है। 

यह विधि अल्ट्राफास्ट क्षय प्रक्रियाओं का अनुकरण करना और समझना संभव बनाती है, जो "क्वांटम डॉट्स" वाले क्वांटम कंप्यूटरों के लिए महत्वपूर्ण हैं। यह अणुओं के भौतिक या रासायनिक व्यवहार के बारे में भविष्यवाणी करना भी संभव बनाता है, जो प्रकाश के अवशोषण और विद्युत आवेशों के हस्तांतरण के दौरान हो सकता है। 

यह सब सूर्य के प्रकाश के साथ हरित हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए फोटोकैटलिस्ट के विकास को सुविधाजनक बनाने में मदद करता है, और यह आंख में प्रकाश-संवेदनशील रिसेप्टर अणुओं में प्रक्रियाओं में बेहतर अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।