Quantum Computing
Algoritma Kuantum Dapat Menyelidiki Molekul yang Lebih Besar
Sebuah tim di Helmholtz-Zentrum Berlin fĂĽr Materialien und Energie (HZB) mampu menghitung orbital elektron dan perkembangan dinamisnya pada contoh molekul kecil setelah eksitasi pulsa laser. Menurut para ahli, metode ini dapat membantu menyelidiki molekul yang lebih besar yang tidak dapat dihitung dengan metode konvensional.
Perkembangan baru ini membantu memajukan komputer kuantum, yang secara drastis dapat memangkas waktu komputasi untuk masalah-masalah kompleks.
Penelitian ini dipublikasikan di Jurnal Teori Kimia dan Komputasi.
Mengembangkan Algoritma Kuantum
Annika Bande memimpin kelompok kimia teoretis di HZB.
“Algoritme komputer kuantum ini awalnya dikembangkan dalam konteks yang sama sekali berbeda. Kami menggunakannya di sini untuk pertama kalinya untuk menghitung kerapatan elektron molekul, khususnya juga evolusi dinamisnya setelah eksitasi oleh pulsa cahaya, ”kata Bande.
Fabian Langkabel adalah bagian dari grup.
“Kami mengembangkan algoritme untuk komputer kuantum fiktif yang benar-benar bebas kesalahan dan menjalankannya di server klasik yang mensimulasikan komputer kuantum sepuluh Qbit,” kata Langkabel.
Tim ilmuwan membatasi studi mereka pada molekul yang lebih kecil, yang memungkinkan mereka melakukan kalkulasi tanpa komputer kuantum sungguhan. Mereka juga bisa membandingkannya dengan perhitungan konvensional.
Manfaat Dibandingkan Metode Konvensional
Algoritme kuantum menghasilkan hasil yang dicari tim. Tidak seperti perhitungan konvensional, algoritma kuantum dapat menghitung molekul yang lebih besar dengan komputer kuantum masa depan.
“Ini ada kaitannya dengan perhitungan waktu. Mereka meningkat seiring dengan jumlah atom yang membentuk molekul,” lanjut Langkabel.
Ketika datang ke metode konvensional, waktu komputasi berlipat ganda dengan setiap atom tambahan. Tetapi tidak demikian halnya dengan algoritme kuantum karena mereka menjadi lebih cepat dengan setiap atom tambahan.
Studi baru menunjukkan bagaimana menghitung kerapatan elektron dan "respons" mereka terhadap eksitasi dengan cahaya terlebih dahulu. Ini juga menggunakan resolusi spasial dan temporal yang sangat tinggi.
Metode ini memungkinkan untuk mensimulasikan dan memahami proses peluruhan sangat cepat, yang penting untuk komputer kuantum yang terdiri dari "titik kuantum". Itu juga memungkinkan untuk membuat prediksi tentang perilaku fisik atau kimia molekul, yang dapat terjadi selama penyerapan cahaya dan transfer muatan listrik.
Semua ini membantu memfasilitasi pengembangan fotokatalis untuk produksi hidrogen hijau dengan sinar matahari, dan memberikan pemahaman yang lebih baik tentang proses molekul reseptor peka cahaya di mata.
