科学家使用量子计算机来深入挖掘化学的奥秘

东苑

哪怕以当代超级电脑的强悍实力，依然无法很好的处理当代化学系统。例如，我们依然无法完全理解细菌在室温环境下生产肥料的化学过程。考虑到肥料的生产效率是极低的，每年消耗全球多达百分之二的能源，探索挖掘其中的奥秘能够节省数十亿美元。因此来自哈佛大学、劳伦斯伯克利国家实验室、圣塔巴巴拉分校、美国塔夫茨大学和伦敦大学学院共同组成的科研团队尝试借助量子计算机来进一步挖掘细菌的秘密。

                               
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图片来自于D-Wave Systems

根据Google Research Blog帖子中所解释的，团队试图预测化学反应频率，而整个过程必然需要在高精度的环境中进行。为了满足这样的需求，他们必须在给定的核配置下计算出最低能量状态。然而整个过程是相当困难的，分析系统处于高度纠缠的量子叠加态，需要大量计算处于指数级运算。例如，计算甲烷的能量只需要1分钟时间，但是同样精准计算乙烷却需要10分钟时间，而丙烷需要大约10天时间。

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