新要领帮量子计较机办理质料问题
新要领帮量子计较机办理质料问题
碳化硅晶体原子布局 图片来历：University of Chicago
量子计较机在利用新算法举办计较方面有庞大的潜力，涉及的数据量远远高出当今超等计较机的本领。但今朝它们仍处于低级阶段，在办理质料学和化学的巨大问题上的合用性有限。譬喻，它们只能模仿质料研究中几个原子的性质。
克日，美国能源部阿贡国度尝试室和芝加哥大学的科学家开拓了一种要领，为利用量子计较机模仿真实分子和巨大质料铺平了阶梯。相关论文克日登载于《npj计较质料学》。
“我们新开拓的计较要领，极大地提高了现有量子力学要领对晶体质料特定缺陷的计较精度，我们已经在量子计较机上实现了它。”该研究认真人、贡国度尝试室的Giulia Galli说。
在已往的30年里，量子力学理论要领在预测与量子信息科学和能源应用相关的成果质料的机能方面发挥了重要浸染，包罗催化剂和储能系统。然而，这些要领对计较要求很高，并且将其应用于巨大的、非匀称的质料仍然具有挑战性。
该团队首先在一台传统计较机上测试了其开拓的量子嵌入要领，并将其应用于计较金刚石和碳化硅自旋缺陷的性质。已往，研究人员已经遍及研究了金刚石和碳化硅的缺陷，所以他们有大量的尝试数据与预测举办较量。这辅佐团队验证了其要领的靠得住性。
然后，该团队继承在量子模仿器上测试了同样的计较，最后在IBM Q5 Yorktown量子计较机长举办了测试，功效证实了该量子嵌入要领的高精度和有效性，为在量子计较机上办理多种质料科学问题奠基了基本。
“跟着量子计较机的成熟，我们但愿该要领将合用于模仿分子和质料感乐趣的区域，以相识和发明催化剂和新药，以及包括巨大溶解物种的水溶液。”Galli说。
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