أعلن باحثون من شركة Riverlane للهندسة الكمومية وشركة التكنولوجيا المستدامة Johnson Matthey أنهم طوروا خوارزميات كمية لمحاكاة المحفزات المستخدمة في العمليات الكيميائية الصناعية. تقول الشركات إن عملهم قد يقلل من التأثير البيئي لكل شيء من خلايا الوقود إلى البتروكيماويات وإنتاج الهيدروجين.
كان البحث نشرت في مجلة Physical Review Research يوضح الأسبوع الماضي كيف يمكن لجهاز كمبيوتر كمي مصحح الأخطاء محاكاة أكسيد النيكل وأكسيد البلاديوم. هذه مواد مهمة في التحفيز غير المتجانس ، وهي عملية تستخدم لإنشاء مجموعة واسعة من المواد الكيميائية والوقود ، وفقًا للشركات.
"تتيح الخوارزمية الخاصة بنا المحاكاة الكمومية لأنظمة الحالة الصلبة الكبيرة بأوقات تشغيل غالبًا ما ترتبط بأنظمة جزيئية أصغر بكثير. قال الدكتور أليكسي إيفانوف ، عالم الكم في ريفرلين والمؤلف الرئيسي للورقة.
يصعب محاكاة العديد من المواد على أجهزة الكمبيوتر العادية نظرًا لطبيعتها الكمومية المعقدة. هذا هو المكان الذي يمكن أن تساعد فيه أجهزة الكمبيوتر الكمومية ، ولكن حتى الآن ، ركزت معظم الأبحاث على محاكاة الجزيئات ، وليس المواد. وذلك لأن المواد لها بنية إضافية ، مثل التناظر الانتقالي أو الدورية.
"غالبًا ما تعتمد الأساليب الحسابية الكلاسيكية شائعة الاستخدام على تقديرات تقريبية قد لا تكون مبررة جيدًا لمواد معينة ، بما في ذلك أكاسيد المعادن شديدة الارتباط ، مما يؤدي إلى أداء غير مرضٍ ،" وفقًا للدكتور توم إلابي ، عالم البحث والتطوير في جونسون ماثي.
قالت الدكتورة راشيل كيربر ، كبيرة العلماء في شركة Johnson Matthey: "يمكن أن توفر لنا المحاكاة الكمية وسيلة لنمذجة العديد من هذه المواد ، والتي غالبًا ما تكون ذات أهمية كبيرة للباحثين في علم الحفز والمواد بشكل عام."
استفاد الباحثون من المفاهيم التي تم تطويرها في أبحاث المواد المكثفة الحسابية الكلاسيكية لتطوير خوارزمية الكم الجديدة.
"في هذا العمل ، سألنا أنفسنا سؤالًا: كيف يمكننا تعديل خوارزمية جزيئية موجودة للاستفادة من بنية المادة؟ لقد توصلنا إلى كيفية القيام بذلك ، ونتيجة لذلك ، فإن تعديلاتنا على الخوارزمية الكمومية الحالية تقلل من متطلبات الموارد الكمية. لذلك ، تتطلب أجهزة الكمبيوتر الكمومية في المستقبل عددًا أقل بكثير من الكيوبتات وعمق دائرة أقل ، مقارنةً بالخوارزميات الكمومية السابقة دون أي تعديل ، "هذا ما قاله الدكتور كريستوف سونديرهاوف ، كبير علماء الكم في ريفرلين والمؤلف المشارك للورقة البحثية. "التحذير الرئيسي هنا هو أنه سيتعين علينا الانتظار حتى يقوم شخص ما بالفعل ببناء كمبيوتر كمي كبير بما يكفي لتصحيح الأخطاء."
تحتوي أجهزة الكمبيوتر الكمومية اليوم على بضع مئات من البتات الكمومية (كيوبت) ، على الأكثر ، مما يحد من فائدة هذه الآلات. لكن يجب أن تتوسع أجهزة الكمبيوتر الكمومية بأوامر من حيث الحجم للوصول إلى تصحيح الأخطاء وفتح التطبيقات في العديد من الصناعات.
للوصول إلى تصحيح الخطأ في وقت أقرب ، تقوم Riverlane ببناء نظام تشغيل لأجهزة الكمبيوتر الكمومية المصححة للأخطاء ، والتي تتضمن نظام تحكم (للتحكم ومعايرة ملايين الكيوبتات المطلوبة) وأجهزة فك التشفير السريعة (لإيقاف انتشار الأخطاء وجعل الحسابات عديمة الفائدة). عندما تكون أجهزة الكمبيوتر الكمومية المصححة للأخطاء جاهزة ، نحتاج أيضًا إلى خوارزميات كمومية تتسامح مع الأخطاء لتكون جاهزة للتشغيل على هذه الأجهزة.
قال إيفانوف: "نحن بحاجة إلى السعي لإطلاق العنان لحالات التطبيق المفيدة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية". "إذا واصلنا تحسين الخوارزميات الكمومية بشكل أكبر ، فلن نحتاج إلى بناء مثل هذا الكمبيوتر الكمي الضخم للتطبيقات المفيدة."
- محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
- بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
- المصدر https://insidehpc.com/2023/03/uk-researchers-quantum-can-simulate-catalysts-in-chemical-processes-cut-environmental-impacts/
- :يكون
- $ UP
- a
- وفقا
- في
- في الواقع
- إضافي
- مميزات
- خوارزمية
- خوارزميات
- و
- أعلن
- تطبيق
- التطبيقات
- هي
- AS
- أسوشيتد
- At
- المؤلفة
- BE
- لان
- واسع
- نساعدك في بناء
- ابني
- يبني
- by
- الحسابات
- CAN
- الحالات
- المحفزات
- خلايا
- معين
- مادة كيميائية
- العمليات الكيميائية
- مؤلف مشارك
- الشركات
- حول الشركة
- مقارنة
- مجمع
- الكمبيوتر
- أجهزة الكمبيوتر
- المفاهيم
- المادة المكثفة
- استمر
- مراقبة
- استطاع
- خلق
- قطع
- يوضح
- عمق
- تطوير
- المتقدمة
- صعبة
- تمكن
- الهندسة
- بيئي
- خطأ
- أخطاء
- كل شىء
- القائمة
- FAST
- قليل
- أحسب
- تركيزا
- في حالة
- تبدأ من
- وقود
- خلايا الوقود
- إضافي
- مستقبل
- العلاجات العامة
- عظيم
- يملك
- مساعدة
- هنا
- كيفية
- كيفية
- HTTPS
- ضخم
- الهدرجة
- التأثير
- الآثار
- أهمية
- تحسن
- in
- يشمل
- بما فيه
- صناعي
- الصناعات
- مصلحة
- جونسون
- كبير
- اسم العائلة
- قيادة
- قيادة
- الآلات
- الرئيسية
- كثير
- المواد
- أمر
- يعني
- معدن
- طرق
- ملايين
- نموذج
- التعديلات
- تعديل
- جزيئي
- أكثر
- متعدد
- الطبيعة
- حاجة
- جديد
- النيكل
- of
- on
- تعمل
- نظام التشغيل
- الطلبات
- العادي
- البلاديوم
- أداء
- مادي
- أفلاطون
- الذكاء افلاطون البيانات
- أفلاطون داتا
- عملية
- قبل
- عملية المعالجة
- العمليات
- الإنتــاج
- تزود
- كمية
- خوارزميات الكم
- كمبيوتر الكم
- أجهزة الكمبيوتر الكم
- المكدسة
- سؤال
- R & D
- نطاق
- الوصول
- استعداد
- تخفيض
- عقار مخفض
- أداء
- تطلب
- مطلوب
- المتطلبات الأساسية
- بحث
- الباحثين
- مورد
- نتيجة
- مراجعة
- ريفرلين
- يجري
- قال
- حجم
- علوم
- عالم
- كبير
- محاكاة
- الأصغر
- So
- شخص ما
- قلة النوم
- السعي
- بقوة
- بناء
- هذه
- استدامة
- نظام
- أنظمة
- أخذ
- تكنولوجيا
- أن
- •
- من مشاركة
- تشبه
- إلى
- نحو
- Uk
- فتح
- us
- انتظر
- طريق..
- أسبوع
- حسن
- التي
- سوف
- مع
- بدون
- للعمل
- زفيرنت