A kémiai reakciók lelassítása: Új kutatás a Sydney-i Egyetemen – Inside Quantum Technology

A kémiai reakciók lelassítása: Új kutatás a Sydney-i Egyetemen – Inside Quantum Technology

Időbélyeg: 29. augusztus 2023. 7:59
A Sydney Egyetem új kutatása kvantumszámítógépet alkalmaz a kémiai reakciók lelassítására.
By Kenna Hughes-Castleberry közzétéve: 29. augusztus 2023

A kvantumszámítás jövőjének egyik legtöbbet vitatott lehetséges alkalmazása az kémia és a gyógyszer tervezés. A szakértők azt feltételezik, hogy a kvantumszámítógépek segíthetik a gyógyszerkísérletek szimulálását és a kémiai reakciók extra pontosságú modellezését. Az ausztrál Sydney Egyetem új kutatása feltárja a kémia kvantumszámítástechnikájának néhány első előrehaladását, mivel a kutatók kvantumszámítógép segítségével 100 milliárdszor lassították le a kémiai reakciót, és ennek eredményeként képesek voltak megfigyelni egy kritikus folyamatot. Megállapításaik, amelyeket ben publikáltak Természet kémia, azt sugallják, hogy ez az eljárás más kémiai reakciók példátlan pontosságú elemzésére is használható.

A reakció lelassítása során a tudósok képesek voltak megfigyelni egy interferencia-mintázatot, amelyet egyetlen atomra gyakorolt ​​​​hatással egy „ún.kúpos metszéspontja.” A kémiában ez a geometriai alakzat meglehetősen gyakori, és befolyásolhatja a kémia fontos folyamatait, például a növények fotoszintézisét.

A kutatók évtizedek óta dolgoznak a kúpos metszéspontok és más geometriai folyamatok vizualizálásán, kevés sikerrel.

Ennek a problémának a leküzdésére a Sydney Egyetem kutatói egy csapdába ejtett kvantumszámítógép segítségével feltérképezték a kémiai reakciót, majd jelentős tényezővel lelassították azt. "A természetben az egész folyamat femtomásodperceken belül véget ért" - magyarázta a kutató Olaya Agudelo, a Sydney-i Egyetem Kémiai Iskolájáról, a közelmúltban megjelent sajtóközleményben. – Ez a másodperc milliárdod része – vagy egy kvadrilliod része. Kvantumszámítógépünk segítségével olyan rendszert építettünk, amely lehetővé tette a kémiai dinamika lelassítását femtoszekundumokról ezredmásodpercekre. Ez lehetővé tette számunkra, hogy értelmes megfigyeléseket és méréseket végezzünk.”

A kísérlethez használt kvantumszámítógép a Quantum Control Laboratoryhoz tartozik, amelyet Dr. Michael Biercuk, a Sydneyi Egyetem professzora és alapítója Q-CTRL, egy kvantumszámítástechnikai indítás. A Kémiai Iskola kutatóival együttműködve a tudósok eddig még soha nem látott módon megfigyelhették a kúpos metszéspontok jeleit.

"Ez egy fantasztikus együttműködés a kémia teoretikusai és a kísérleti kvantumfizikusok között" - mondta Dr. Ting Rei Tan, a tanulmány vezető kutatója a sajtóközleményben. "Új megközelítést alkalmazunk a fizikában egy régóta fennálló kémia probléma megoldására."

Kenna Hughes-Castleberry az Inside Quantum Technology és a Science Communicator munkatársa a JILA-nál (a Colorado Boulder Egyetem és a NIST partnersége). Írási ütemei közé tartozik a mélytechnológia, a kvantumszámítástechnika és az AI. Munkásságát a Scientific American, a Discover Magazine, az Ars Technica stb.

Időbélyeg:

Még több Belül kvantumtechnológia