گوگل برای اولین بار بزرگترین شبیه سازی شیمیایی را روی یک کامپیوتر کوانتومی انجام داد

گروهی از محققان با همراهی تیم کوانتوم هوش مصنوعی گوگل بزرگترین شبیه سازی شیمیایی را روی یک کامپیوتر کوانتومی انجام دادند.

در مقاله ای که پیرامون همین دستاورد در نشریه ساینس منتشر شده این محققان به ارائه توضیحاتی در خصوص روش کار خود پرداختند و شرح دادند که چرا این آزمایش گامی بزرگ در پیشرفت رایانش کوانتومی محسوب می شود.

شیائو یوآن از دانشگاه استنفورد نیز با انتشار دیدگاه خود در رابطه با این آزمایش از مزایای احتمالی کاربرد رایانش کوانتومی در انجام شبیه سازی های شیمیایی و همچنین آزمایش انجام شده توسط تیم کوانتوم هوش مصنوعی گوگل گفته است.

روشن است که امکان پیش بینی فرایندهای شیمیایی با کمک شبیه سازی آنها روی کامپیوترها مزایای فراوانی برای شیمیدانها دارد چراکه در حال حاضر این محققان بیشتر از طریق آزمون و خطا این کار را انجام می دهند.

در نتیجه، امکان پیش بینی فرایندهای شیمیایی درها برای توسعه طیف وسیعی از مواد با خواص ناشناخته را به روی دانشمندان می گشاید. متاسفانه کامپیوترهای معمولی از امکان مقیاس بندی نمایی که در این کار نیاز است بی بهره اند. به همین خاطر شیمیدانها همواره امیدوار بودند که روزی بالاخره کامپیوترهای کوانتومی وارد عمل می شوند و این کاستی را برطرف می کنند.

البته تکنولوژی فعلی کامپیوترهای کوانتومی هنوز برای پشت سرگذاشتن چنین چالشی آماده نیست اما محققان کامپیوتری امیدوارند که در آینده نزدیک این قابلیت را به آنها اضافه کنند. در عین حال شرکت های بزرگی نظیر گوگل نیز سرمایه گذاری های قابل توجهی در زمینه تحقیقات مرتبط با این موضوع کرده اند. تیم کوانتوم هوش مصنوعی این شرکت در تازه ترین تلاش خود اقدام به شبیه سازی یک فرایند ساده شیمیایی به نام هارتری کرده است؛ در این فرایند یک مولکول دیازن با اتم های هیدروژن واکنش می دهد و در نهایت ترکیب بندی تازه ای از آنها به دست می آید.

برنامه ریزی سیستم کوانتومی Sycamore گوگل برای این منظور کار چندان دشواری نبود و سخت ترین قسمت کار حصول اطمینان از دقت نتیجه کار بود چراکه احتمال خطا در کامپیوترهای کوانتومی وجود دارد.

بنابراین اعتبارسنجی این آزمایش اصلی ترین دستاورد تیم کوانتوم هوش مصنوعی گوگل به شمار می رود. آنها با متصل کردن سیستم کوانتومی خود به یک کامپیوتر معمولی این کار را انجام دادند؛ در واقع از این کامپیوتر برای تحلیل نتایجی استفاده شد که کامپیوتر Sycamore در اختیارشان قرار می داد و در ادامه پارامترهای تازه ای به سیستم داده می شد.

این فرایند آنقدر تکرار شد که کامپیوتر کوانتومی به یک مقدار کمینه دست پیدا کرد. تیم محققان علاوه بر این کامپیوتر معمولی از دو سیستم دیگر نیز برای چک کردن نتیجه کار استفاده کردند.