การชะลอปฏิกิริยาเคมี: งานวิจัยใหม่จากมหาวิทยาลัยซิดนีย์ - ภายในเทคโนโลยีควอนตัม

การชะลอปฏิกิริยาเคมี: งานวิจัยใหม่จากมหาวิทยาลัยซิดนีย์ - ภายในเทคโนโลยีควอนตัม

Time Stamp: 29 สิงหาคม 2023 7:59
งานวิจัยใหม่จากมหาวิทยาลัยซิดนีย์ใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อชะลอปฏิกิริยาเคมี
By เคนน่า ฮิวจส์-คาสเซิลเบอร์รี่ โพสต์เมื่อ 29 ส.ค. 2023

หนึ่งในแอปพลิเคชันที่มีศักยภาพที่ได้รับการกล่าวถึงมากที่สุดสำหรับอนาคตของการประมวลผลควอนตัมก็คือ เคมี และ การออกแบบยา. ผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถช่วยจำลองการทดลองยาและจำลองปฏิกิริยาเคมีได้อย่างแม่นยำเป็นพิเศษ การวิจัยใหม่จากมหาวิทยาลัยซิดนีย์ในออสเตรเลียเผยให้เห็นถึงความก้าวหน้าในช่วงแรกๆ ของการคำนวณควอนตัมสำหรับเคมี เนื่องจากนักวิจัยใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อชะลอปฏิกิริยาทางเคมีได้ถึง 100 พันล้านครั้ง ส่งผลให้สามารถสังเกตกระบวนการที่สำคัญได้ การค้นพบของพวกเขาตีพิมพ์ใน เคมีธรรมชาติ แนะนำว่ากระบวนการนี้สามารถนำไปใช้วิเคราะห์ปฏิกิริยาเคมีอื่นๆ ได้อย่างแม่นยำอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน

เมื่อชะลอการเกิดปฏิกิริยา นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตรูปแบบการรบกวนที่เกิดจากอะตอมเดี่ยวที่ได้รับอิทธิพลจากโครงสร้างที่เรียกว่า “สี่แยกรูปกรวย” ในวิชาเคมี รูปทรงเรขาคณิตนี้ค่อนข้างพบได้ทั่วไปและสามารถมีอิทธิพลต่อกระบวนการสำคัญทางเคมี เช่น การสังเคราะห์ด้วยแสงในพืช

เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่นักวิจัยพยายามสร้างภาพทางแยกทรงกรวยและกระบวนการทางเรขาคณิตอื่นๆ โดยแทบไม่ประสบความสำเร็จเลย

เพื่อเอาชนะปัญหานี้ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยซิดนีย์ใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมไอออนที่ดักจับเพื่อจัดทำแผนผังปฏิกิริยาเคมีและชะลอความเร็วลงด้วยปัจจัยสำคัญ “โดยธรรมชาติแล้ว กระบวนการทั้งหมดจะสิ้นสุดภายในเสี้ยววินาที” นักวิจัยอธิบาย โอลายา อากูเดโล่จากคณะเคมีแห่งมหาวิทยาลัยซิดนีย์ในการแถลงข่าวล่าสุด “นั่นคือหนึ่งในพันล้านของหนึ่งในล้านหรือหนึ่งในสี่ล้านล้านของวินาที ด้วยการใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมของเรา เราได้สร้างระบบที่ช่วยให้เราสามารถชะลอการเปลี่ยนแปลงทางเคมีจากเฟมโตวินาทีเป็นมิลลิวินาทีได้ สิ่งนี้ทำให้เราสามารถสังเกตและวัดผลได้อย่างมีความหมาย”

คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้ในการทดลองนี้เป็นของห้องปฏิบัติการควบคุมควอนตัม ดำเนินการโดยดร. ไมเคิล เบียร์คุคศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยซิดนีย์และเป็นผู้ก่อตั้ง Q-CTRLซึ่งเป็นการเริ่มต้นระบบคอมพิวเตอร์ควอนตัม ด้วยการร่วมมือกับนักวิจัยในคณะเคมี นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตลายเซ็นของทางแยกทรงกรวยอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน

“นี่เป็นความร่วมมือที่ยอดเยี่ยมระหว่างนักทฤษฎีเคมีและนักฟิสิกส์ควอนตัมเชิงทดลอง” ดร. ติ่งไรแทนนักวิจัยชั้นนำของการศึกษานี้ในการแถลงข่าว “เรากำลังใช้วิธีการใหม่ในวิชาฟิสิกส์เพื่อจัดการกับปัญหาทางเคมีที่มีมายาวนาน”

Kenna Hughes-Castleberry เป็นนักเขียนที่ Inside Quantum Technology และ Science Communicator ที่ JILA (ความร่วมมือระหว่าง University of Colorado Boulder และ NIST) จังหวะการเขียนของเธอมีทั้งเทคโนโลยีเชิงลึก การคำนวณแบบควอนตัม และ AI ผลงานของเธอได้รับการนำเสนอในนิตยสาร Scientific American, Discover Magazine, Ars Technica และอีกมากมาย

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก ภายในเทคโนโลยีควอนตัม

สรุปข่าวควอนตัม 21 ตุลาคม: สหรัฐฯ ขยายคำสั่งแบนเทคโนโลยีของจีนไปยังควอนตัมคอมพิวติ้งและเอไอ โครงการวิจัย HYPERSPACE มีเป้าหมายเพื่อสร้างพื้นฐานสำหรับเครือข่ายควอนตัมระหว่างทวีป Quantum Internet Alliance เริ่มโครงการ 7 ปีเพื่อสร้างระบบนิเวศอินเทอร์เน็ตควอนตัมที่เป็นนวัตกรรมใหม่ในยุโรปและอีกมากมาย

คลัสเตอร์ต้นทาง:
โหนดต้นทาง: 1728294
ประทับเวลา: ตุลาคม 21, 2022