Российские ученые использовали квантовые алгоритмы для изучения молекул

Ученые технологического университета МИСИС вместе со своими коллегами из Казанского федерального университета разработали новые квантовые алгоритмы, позволяющие в десятки раз быстрее изучать молекулы для фармацевтики, химической промышленности, материаловедения и энергетики.

Как отметил директор Института физики и квантовой инженерии университета Алексей Фёдоров, для создания новых материалов требуются точные расчеты поведения молекул. Но обычные компьютеры не способны решать такие задачи. И даже суперкомпьютеры не всегда справляются с необходимым для этого объемом вычислений.

- Квантовые компьютеры имеют ряд преимуществ, однако для практических применений в химии главным барьером являются слишком сложные схемы и огромное число двухкубитных операций, которые сложнее реализовать без ошибок, - уточнил Алексей Фролов. – Наши специалисты предложили способы оптимизации вариационного квантового алгоритма, которые позволяют значительно сократить ресурсы, необходимые для моделирования реальных молекул, сохранив при этом высокую точность. Исследование позволило не только сократить сложность квантовых расчетов, но и сделало возможным моделирование органических молекул в условиях, которые соответствуют потенциалу квантовых компьютеров, которые будут доступны в ближайшее время.

Предполагается, что в перспективе квантовые вычисления станут рабочим инструментом для решения реальных задач в науке и промышленности, в частности, поиск перспективных лекарственных молекул, проектирование новых катализаторов для ускорения химических реакций, разработка эффективных материалов для аккумуляторов, топливных ячеек и так далее.

Мона Платонова.