不久前, 谷歌 AI Quantum 团队的研究人员使用他们可用的量子计算机计算出了迄今为止最大规模的化学模型。这种量子算法的进一步发展将使高精度地预测化学反应过程成为可能,这将使化学科学家节省大量现在花在试验和错误上的时间。不幸的是,即使是最强大的现代传统计算机也不具备此类计算所需的性能,只有第一台成熟的量子计算机的出现才能给化学家带来很多新的机会。
现在存在的第一批量子计算机原型还没有准备好解决分析化学领域的所有简单和复杂的问题,但这样的机会的出现并不遥远。AI Quantum 小组的研究人员计算了一个相当简单的模型——Hartree-Fock 近似法,一种薛定谔方程相对于真实化学系统的近似解的方法——在这种情况下,氮原子与氢原子反应,并经历其分子构型的变化。
为基于 Sycamore 处理器的谷歌量子计算系统编译相应的程序是解决问题中最容易的部分。更困难的部分是保证结果的准确性和可靠性,因为众所周知,量子计算系统在计算中可能会出错。

为了分析输出数据并发现其中的错误,AI Quantum 研究人员将量子系统与经典计算机连接起来。对数学模型进行计算,然后对获得的结果进行分析,并对输入数据进行相应的校正,直到量子计算机“工作”到最准确的值。
除了量子计算系统和传统计算机的这种共生关系,AI Quantum 的研究人员还使用了两种类型的附加检查,可以让您识别和修复错误,重新启动整个计算周期。
总之,应该指出的是,谷歌 AI Quantum 研究人员在这项工作中所做的一切只是迈向量子计算机实际应用的第一步。并且在未来,当量子计算系统获得独立检测和纠正错误的能力时 ,此类计算将被简化许多倍,这些新能力将可供全球各地的更广泛的研究人员使用。
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