Attualmente esiste un enorme divario tra i problemi per i quali un computer quantistico potrebbe essere utile in chimica, compresi gli studi su dinamica delle reazioni quantistiche e spettroscopia – e cosa può effettivamente essere simulato oggi con i computer quantistici, anche con le piattaforme qubit più grandi e impressionanti di IBM, Google o Rigetti. La sfida è che gli algoritmi di calcolo quantistico (QC) più noti hanno requisiti hardware e profondità di circuito che superano di gran lunga la scala attuale di diversi ordini di grandezza.
Colmare il cosiddetto “gap QC” è essenziale per rendere la tecnologia QC finalmente disponibile per la chimica, al di là delle piuttosto semplici applicazioni di prova di concetto che finora sono state sviluppate. Un approccio è quello di trovare piattaforme per realizzazioni efficienti a livello hardware dei problemi molecolari di interesse, e questa è la visione del Center for Quantum Dynamics on Modular Quantum Devices.
“Il Centro sta facendo passi da gigante nel campo delle simulazioni quantistiche per sistemi chimici complessi, utilizzando Kerr-cat programmabile all’avanguardia e piattaforme di calcolo quantistico convenzionali”, ha affermato Victor S. Batista, professore di chimica a John Gamble Kirkwood e direttore del Centro.
«Questa ricerca pionieristica mira a mostrare l’eccezionale potenziale dei dispositivi modulari bosonici nella simulazione quantistica della dinamica chimica», spiega. “Concentrandosi sulla creazione di piattaforme di elettrodinamica quantistica di circuiti 3D modulari (cQED) e sulla formulazione di nuovi algoritmi per questi sistemi, il Centro è pronto a offrire approcci trasformativi per far avanzare la nostra comprensione delle dinamiche delle reazioni quantistiche fotoindotte, delle interazioni vibroniche, della chimica quantistica dinamica e metodi di apprendimento automatico quantistico”.
Il Centro, finanziato dalla National Science Foundation, è composto da 80 ricercatori e collaboratori di Yale e di altre istituzioni.
Fonte: Università di Yale
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