化学反応の減速: シドニー大学の新しい研究 – 量子技術の内部

量子コンピューティングの将来の潜在的なアプリケーションとして最も議論されているものの XNUMX つは、 化学 および ドラッグデザイン。 専門家らは、量子コンピューターが医薬品治験のシミュレーションや化学反応のモデル化を非常に正確に行うのに役立つのではないかと推測している。 オーストラリアのシドニー大学による新しい研究では、研究者らが量子コンピューターを使用して化学反応を100億分のXNUMXに減速させ、その結果として重要なプロセスを観察できるようになり、化学向けの量子コンピューティングにおける最初の進歩の一部が明らかになった。 彼らの調査結果は、 自然化学、 このプロセスを使用して、前例のない精度で他の化学反応を分析できる可能性があることを示唆しています。

反応を遅くすると、科学者たちは、「」として知られる構造の影響を受ける単一原子によって引き起こされる干渉パターンを観察することができました。円錐形の交差点。」 化学では、この幾何学的形状はかなり一般的であり、植物の光合成などの化学の重要なプロセスに影響を与える可能性があります。

研究者たちは何十年もの間、円錐の交差やその他の幾何学プロセスを視覚化することに取り組んできましたが、ほとんど成功していませんでした。

この問題を克服するために、シドニー大学の研究者らは、トラップされたイオン量子コンピューターを使用して化学反応を計画し、その後、化学反応を大幅に遅らせました。 「自然界では、プロセス全体はフェムト秒以内に終了します」と研究者は説明した オラヤ・アグデロ、シドニー大学化学科の最近のプレスリリースで。 「これは XNUMX 万分の XNUMX 秒、または XNUMX 京分の XNUMX 秒です。 量子コンピューターを使用して、化学力学をフェムト秒からミリ秒まで減速できるシステムを構築しました。 これにより、有意義な観察と測定を行うことができました。」

この実験に使用された量子コンピューターは、博士が運営する量子制御研究所のものです。 マイケル・ビアクク、シドニー大学の教授であり、 Q-CTRL、量子コンピューティングの新興企業です。 化学科の研究者と協力することで、科学者たちはこれまでにない形で円錐交差の痕跡を観察することができました。

「これは化学理論家と実験量子物理学者の間の素晴らしいコラボレーションです」と博士は述べた。 ティン・レイ・タン、この研究の主任研究者であるプレスリリースで述べた。 「私たちは物理学の新しいアプローチを使用して、化学における長年の問題に取り組んでいます。」

Kenna Hughes-Castleberry は、Inside Quantum Technology のスタッフ ライターであり、JILA (コロラド大学ボルダー校と NIST のパートナーシップ) のサイエンス コミュニケーターです。 彼女の執筆活動には、ディープ テクノロジー、量子コンピューティング、AI が含まれます。 彼女の作品は、Scientific American、Discover Magazine、Ars Technica などで紹介されています。

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• 情報源： https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/slowing-down-chemical-reactions-new-research-from-the-university-of-sydney/