“Spin Temizleme Metodu” Uygulamalı Kuantum Bilgisayarlarını Gerçekliğe Yaklaştırıyor
Kuantum bilgisayarları,kritik hesaplamaları yapma ,mali varlıkları koruma veya tıbbi ürünlerdeki moleküler davranışının tahmininde bulunma gibi potansiyel uygulamaları ile birlikte ileri araştırma teknolojisinin yeni keşif sahası.Osaka Üniversitesi’ndeki araştırmacılar kauntum bilgisayarlarının pratik kullanımında büyük ölçüde engel olan başlıca bir soruna çözüm buldular.
Metodlarını ,kuantum hesaplamalarıyla ilgili olmayan bilgileri çıkartıp 17 Eylül’de ileri düzey online bir makale olarak Royal Society of Chemistry’nin Physical Chemistry Chemical Physics Dergisi içerisinde yayınladılar.
“Kuantum Bilgisayarlarının en çok öngörülen uygulamalarından biri atomların ve moleküllerin elektronik yapı simülasyonları” olduğunu söylüyor yazar Kenji Sugisaki, Eğitmen ve Takeji Takui ,Osaka Üniversitesi Kimya ve Moleküler Materyaller Departmanı Emekli Profesörü.
Kuantum Kimyasal Hesaplamaları, farmosatik terapi geliştirme ve materyal araştırmasını da kapsayarak bilimsel öğretinin her yerinde bulunur.Tüm hesaplamalar Fizikçi Erwin Schrödinger’in bir kuantum mekanik sisteminin durumunu tanımlamak için elektronik ve moleküler etkileşimi kullandığı denkleminin çözümüne dayanır.
Sugisaki ve Takui ,“Schrödinger denklemleri moleküllerin ve materyallerin tüm kimyasal özelliklerini ve kimyasal reaksiyonlarını kapsayarak molekülün içindeki elektronların her davranışını yönetiyor” dedi.
Böylesine titizlikle yapılmış denklemler klasik bilgisayarlarda üstel zaman alacaktı.Kuantum bilgisayarlarında ,bu hassasiyet gerçekçi zamanın içinde mümkün olabilir fakat hesaplamalar süresince sistemin gerçek doğasını kazanmak için “temizlemeye” ihtiyacı var.
Zamanın içinde belirli bir anda bir dalga fonksiyonu olarak bilinen bir kuantum sistemi , sistem içindeki her bir elektronun dönüşünün toplamı olan, spin olarak tanımlanan bir özelliğe sahiptir.Donanım hataları yada matematiksel hatalar nedeniyle, sistemin spin hesaplamalarında yanlış spin bilgilendirmeleri olabiliyor. Bu “spin atıklarını” uzaklaştırmak için araştırmacılar bir algoritma uyguladılar .Bu algoritma istenilen spin kuantum numarasını seçmelerine imkan sağladı.Anlattıklarına göre , bu spini arındırıyor ve her bir hesaplama esnasında bu atıkları gideriyor.
“Kuantum Kimyasal Hesaplamaları tam olarak atomların ve moleküllerin herhangi bir davranışını ve fizikokimyasal özelliklerinin tahminini yapabilmesi ve kimyasal reaksiyon ve proseslerin üzerindeki yorumlamaları tamamlamak için Schrödiner denklemlerini çözmesine dayanır.” “Bu şimdiki mevcut klasik bilgisayar ve algoritmalarla pek mümkün değil. Mevcut rapor kuantum bilgisayarlarında uygulanabilecek bir kuantum algoritması sayesinde bir çözüm yolu veriyor.”
Araştırmacıların bir sonraki planı molekülün içindeki elektronların durumu ile birlikte aynı kesinlikte elektronun temel hali ve uyarılmış halini belirlemek için algoritma tasarımı geliştirmek ve uygulamak.
Kaynak : sciencedaily.com
