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L'algorithme quantique "simule" les réactions chimiques en temps réel

Le logiciel de l'ordinateur quantique se truque progressivement. Passons maintenant au matériel.

Les histoires les plus folles sont racontées sur les ordinateurs quantiques, qui ne calculent pas avec des bits mais avec des bits dits quantiques ou qubits. Ils réduiraient les supercalculateurs actuels (qui calculent encore selon la méthode classique) à un boulier. Et ils résoudraient des problèmes qui sont maintenant complètement insolubles en un rien de temps.

Mais un ordinateur quantique ne calcule pas nécessairement plus vite qu'un ordinateur classique, mais il le fait. Autrement dit, il effectue des calculs d'une manière complètement différente, qui est largement déterminée par le logiciel qui s'exécute dessus. Logiciel composé d'algorithmes dits quantiques.

Par exemple, un ordinateur quantique peut simplement « calculer » un système microscopique complexe, comme une molécule composée de noyaux atomiques et d'électrons. C'est-à-dire qu'il simule pour chacune des particules impliquées (les noyaux atomiques et les électrons individuels) comment elles se comportent sous l'influence des forces fondamentales de la nature. Ou mieux :comment se comportent leurs équations d'onde mécaniques quantiques correspondantes. Les ordinateurs classiques ne peuvent pas faire cela, mais parce que les ordinateurs quantiques eux-mêmes sont constitués de particules quantiques, ils le peuvent.

Mais pour cela, ils ont besoin d'un algorithme quantique adapté. Des physiciens japonais rapportent maintenant qu'ils ont conçu un tel algorithme. Ils ont réussi à coder les équations d'onde pour les particules impliquées d'une réaction chimique (qui conduit finalement à une connexion moléculaire) de telle manière qu'elles puissent être contrôlées et calculées - bien que sur un ordinateur quantique. En conséquence, le calcul n'explose pas (en raison des nombreuses particules impliquées) et conduit à un résultat numérique utile.

"Un ordinateur quantique permettra aux chimistes de simuler des composés à l'avenir, au lieu de les fabriquer en laboratoire pour découvrir leurs propriétés"

Malheureusement, nous devons encore attendre un ordinateur quantique avec suffisamment de qubits pour exécuter le nouvel algorithme. Des géants de l'informatique tels qu'IBM, Google et Microsoft sont désormais engagés dans une course pour être les premiers à construire un ordinateur quantique fonctionnel, mais jusqu'à présent, aucune des entreprises n'a réussi.

À l'avenir, un ordinateur quantique permettra aux chimistes de simuler des composés, au lieu de les fabriquer en laboratoire pour découvrir leurs propriétés. Cela donnerait, entre autres, un énorme coup de pouce à la recherche pharmaceutique, où de nouvelles molécules sont constamment recherchées pour de nouveaux médicaments.


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