Tim istraživača iz Kalifornijskog tehnološkog instituta (Caltech), Microsoft Research AI4Science Laba i Tencent Quantum Laba predstavio je inovativni algoritam koji ima cilj prevladati izazov postizanja kemijske preciznosti s plitkim kvantnim sklopovima. Njihov algoritam, poznat kao CHEM, temelji se na Cliffordovom pristupu uređenju Hamiltonovog operatora te nudi obećavajući put za praktičnu kvantnu računalnu kemiju na kvantnim uređajima s kratkoročnim mogućnostima.
Glavni izazov u kvantnoj računalnoj kemiji, posebno za kvantne uređaje s kratkoročnim mogućnostima, leži u postizanju ravnoteže između dubine sklopa i preciznosti. Istraživači su se bavili tim kompromisom koristeći kombinaciju varijacijskog kvantnog eigensolvera i učinkovitog ansatza. Rezultat je bio metoda koja dizajnira transformacije Cliffordovog baziranog Hamiltonovog operatora, koje imaju nekoliko ključnih prednosti.
Prvo, metoda osigurava generiranje skupa početnih parametara sklopa koji odgovaraju Hartree-Fock energiji. To je ključno za postizanje preciznih rezultata u kvantnom kemijskom izračunu. Drugo, metoda učinkovito maksimizira početni gradijent energije u odnosu na parametre sklopa, dodatno poboljšavajući preciznost. Važno je napomenuti da ovaj pristup nameće zanemarivu dodatnu obradu klasičnog računalstva i ne zahtijeva dodatne kvantne resurse, što ga čini vrlo učinkovitim i praktičnim.
Jedno od značajnih postignuća ovog pristupa demonstrirano je upotrebom kvantnog emulatora. Istraživači su uspjeli postići kemijsku preciznost za sustave veličine do 12 kvanta s manje od 30 dvokubitnih vrata. To je značajan napredak u području kvantne računalne kemije i dovodi nas korak bliže postizanju praktične primjene na kvantnim uređajima s kratkoročnim mogućnostima.
Otkrića ovog istraživačkog rada otvaraju nove mogućnosti za kvantno računanje, posebno u području kemije. Kako se ostvaruju novi napreci u kvantnom hardveru i algoritmima, utrka prema kvantnoj prednosti se nastavlja. Iako kvantno računalo još nije nadmašilo konvencionalna računala, proboji poput CHEM algoritma dovode nas bliže danu kada će kvantno računalstvo zaista revolucionirati različite industrije.
The source of the article is from the blog revistatenerife.com