Kuantum simülasyonu, bilim adamlarının finansal modelleme, siber güvenlik, farmasötik keşif ve yapay zeka dahil olmak üzere çeşitli alanlardaki klasik bilgisayarları kullanarak karmaşık ve hatta imkansız olan sistemleri incelemesine olanak tanır. Örneğin moleküler vibronik spektrumların incelenmesi moleküler tasarımda önemlidir. Ancak bu, geleneksel süper bilgisayarlar kullanılarak etkili bir şekilde çözülemeyen, hesaplama açısından zorlu bir sorun olmaya devam ediyor. Mevcut kuantum bilgisayarlar ve algoritmalar da düşük hassasiyet ve doğal gürültü nedeniyle basit moleküler yapılarla sınırlıdır.
Ancak Hong Kong Politeknik Üniversitesi’nden (PolyU) bilim adamlarından oluşan bir ekip, gerçek iri taneli ve karmaşık moleküllerin moleküler spektroskopisini simüle edebilen bir kuantum mikroişlemci çipi geliştirerek bu alanda bir atılım gerçekleştirdi.
Profesör Aiqun Liu liderliğindeki bir ekip, moleküler vibronik spektrumları yüksek doğrulukla simüle edebilen bir kuantum mikroişlemci çipi geliştirdi. Bu çip dünyada bir ilkti ve kuantum kimyasındaki karmaşık problemlerin çözümü için yeni fırsatlar sunuyor.
Geliştirilen sistem daha sonraki uygulamalar için temel bir yapı taşı sağlar. Büyük protein yapılarının modellenmesi veya moleküler reaksiyonların büyük ölçüde geliştirilmiş hız ve doğrulukla optimize edilmesi gibi karmaşık sorunları çözmek için bir kuantum mikroişlemci kullanılabilir. Araştırma sonuçları, moleküler yerleştirme problemlerinin çözülmesi ve kuantum makine öğrenimi yöntemlerinin kullanılması da dahil olmak üzere çok sayıda pratik uygulama için yeni fırsatlar yaratacak.
Profesör Liu şunları söyledi: “Araştırmamız kuantum simülasyon teknolojilerinin gerçek dünyadaki potansiyel etkisinden ilham alıyor. Bir sonraki aşamada mikroişlemciyi topluma ve endüstriye fayda sağlayabilecek daha karmaşık uygulamalara ölçeklendirmeyi hedefliyoruz.”