量子超級計算機開始化學

一起工作的量子計算機和常規超級計算機可以成為理解化學品的寶貴工具。 IBM與日本科學研究所Riken之間的合作已經建立了通往那裡的一條途徑。

在預測該分子會做出反應（例如，作為治療或工業催化劑的一部分）通常取決於對其電子量子狀態的理解。量子計算機可以加快計算這些狀態的過程，但是以當前形式，它們仍會遇到錯誤。普通超級計算機可以在這些錯誤成為問題之前捕獲這些錯誤。

在聯合聲明 新科學家在 Seiji青年 和 Mitsuhis sato Rickens說，量子計算機可以將傳統計算機推向新的機會。現在，他們和他們的同事使用了IBM量子計算機和Fugaku超級計算機，從Riken到模型分子氮，以及由鐵和硫製成的兩個不同的分子。

研究人員最多使用了77個量子位或立方體，以及一種稱為SQD的算法來分配機器之間分子的量子狀態的計算。量子計算機進行了計算，而超級計算機檢查並糾正了錯誤。例如，如果蒼鷺製作了一個數學函數，該數學函數描述了比手頭分子中包含更多的電子，則FUGAK將丟棄溶液的這一部分，更新DAC並重複計算。

這種混合方法不超過超級計算機可以單獨使用的最佳情況，但它與某些標準方法具有競爭力。 傑伊·甘貝特（Jay Gambet） 在與實驗無關的IBM中。 “這只是計算工具的比較。”

在不久的將來，這種干預是一種“秘密調味料”，以獲取容易出現化學錯誤的量子計算機。 肯尼斯·默茨（Kenneth Mertz） 在俄亥俄州克利夫蘭的診所。它的團隊使用另一台針對經典計算機的IBM量子計算機開發了SQD算法的變體，該算法可以在溶液中對分子進行建模，這是化學實驗比以前的模型更現實的表現。

根據MERETS的說法，SQD的進一步優化可以通過僅在明年的後者中僅與後者相比有形優勢的增加來幫助量子和常規計算的組合。

“量子和超級計算的結合不僅值得 – 這是不可避免的，” 山姆·斯坦威克 在計算機公司Nvidia中。他說，對量子計算的現實使用是將量子處理器與超級計算機中心的強大經典處理器集成在一起的地方。 NVIDIA已經開發了一個旨在支持這種混合方法的軟件平台。

Aseem Datar 微軟表示，其公司旨在“巨大的量子計算，超級計算以及AI的巨大潛力，以加速和改變化學和材料”。

但是，儘管量子計算機行業的興趣方捍衛了這一想法，但仍有許多問題。 馬庫斯·里希爾（Marcus Reicher） 瑞士的Eth Zurich表示，Riken實驗的結果令人鼓舞，但尚不清楚這種方法是否會成為進行量子化學計算的首選方法。首先，這對量子超級計算機的最終答案的準確性仍然不確定。另一方面，已經建立了執行此類計算的傳統方法，並且它們運行良好。

將量子計算機包含在計算過程中的承諾是，它可以幫助建模大分子或更快地工作。但是里希爾說，新方法的縮放可能很困難。

Gambetta說，蒼鷺計算機的蒼鷺的新版本是在瑞肯的瑞肯（Riken）安裝的，並且已經犯了過去的模型少的錯誤。它預計在不久的將來會有更大的設備改進。

研究人員還配置了SQD算法，並優化了蒼鷺和Fugaku的工作方式，以使過程更有效。梅爾茨說，這種情況與1980年代有普通超級計算機的情況相似：不乏開放問題，但是包含新技術可以帶來更多的利潤。