อัลกอริธึมควอนตัมใหม่สามารถจัดการกับวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการสังเคราะห์ด้วยแสงได้ในวันหนึ่ง และจะนำ Wavepacket Generator มาสู่ Qiskit

อัลกอริธึมควอนตัมใหม่สามารถจัดการกับวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการสังเคราะห์ด้วยแสงได้ในวันหนึ่ง และจะนำ Wavepacket Generator มาสู่ Qiskit เครดิตฟรี การแก้ปัญหาที่ยากมักจะต้องพัฒนาเครื่องมือคำนวณใหม่ แต่เมื่อเครื่องมือเหล่านั้นมีอยู่แล้ว นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ สามารถใช้เครื่องมือเหล่านี้ในการแก้ปัญหาของตนเองได้ หนึ่งในเครื่องมือเหล่านั้นจะมาใน Qiskit ในไม่ช้า สล็อต นักวิจัยของ IBM Quantum กำลังศึกษาวิธีจำลองกระบวนการที่ไม่ใช่อะเดียแบติกอย่างรวดเร็ว ซึ่งคุณไม่สามารถอธิบายสถานะทางนิวเคลียร์และอิเล็กทรอนิกส์ของโมเลกุลแยกกันได้ — บนคอมพิวเตอร์ควอนตัม กระบวนการเหล่านี้สร้างกลไกทางกายภาพภายใต้การสังเคราะห์ด้วยแสงและเซลล์แสงอาทิตย์ แต่ยากสำหรับคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกที่จะรับมือ ทีมงานที่ IBM Research Europe ในเมืองซูริกได้คิดค้นอัลกอริทึมที่วันหนึ่งอาจทำให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมได้เปรียบในการจำลองกระบวนการเหล่านี้ อัลกอริธึมนั้นซับซ้อนเกินไปเล็กน้อยที่จะทำงานบนอุปกรณ์ในปัจจุบัน …

ขอแนะนำโมดูล Qiskit Chemistry ใหม่และกรอบการไล่ระดับสีสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมระดับถัดไป

ขอแนะนำโมดูล Qiskit Chemistry ใหม่และกรอบการไล่ระดับสีสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมระดับถัดไป เครดิตฟรี วันนี้ เรารู้สึกตื่นเต้นที่จะประกาศการยกเครื่องโมดูล Qiskit Chemistry ใหม่ทั้งหมด รวมถึงเฟรมเวิร์ก Qiskit Gradients ใหม่ ซึ่งมีไว้สำหรับนักพัฒนาแอปพลิเคชันควอนตัมและผู้เชี่ยวชาญด้านโดเมนที่มีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับการคำนวณควอนตัม การปรับปรุงเหล่านี้แสดงถึงขั้นตอนสำคัญสู่การคำนวณควอนตัมแบบไม่มีแรงเสียดทาน ซึ่งนักพัฒนาสามารถเขียนแอปพลิเคชันที่ได้รับประโยชน์จากคอมพิวเตอร์ควอนตัมโดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับความซับซ้อนของฮาร์ดแวร์ สล็อต ทีมงานได้ออกแบบโมดูล Qiskit Chemistry ใหม่ให้เป็นแบบแยกส่วนและขยายได้ ในขณะที่มีแอปพลิเคชันระดับสูงที่ทำให้การเขียนโปรแกรมง่ายขึ้นสำหรับทุกคนที่สนใจในการคำนวณควอนตัม โมดูลนี้ประกอบด้วยอัลกอริธึมสำหรับการคำนวณโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์และการสั่นสะเทือนของโมเลกุล รวมทั้งอัลกอริธึมพื้นฐานเพื่อใช้เป็นส่วนประกอบสำคัญสำหรับการใช้งานในระดับที่สูงขึ้น เมื่อเร็วๆ นี้ เราได้ร่วมมือกับนักวิทยาศาสตร์ของ ExxonMobil เพื่อคำนวณสิ่งที่สังเกตได้ทางอุณหพลศาสตร์สำหรับโมเลกุลไฮโดรเจนบนตัวประมวลผลควอนตัม …

ฉันได้จำลองโมเลกุลด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัม ตอนนี้อะไร?

ฉันได้จำลองโมเลกุลด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัม ตอนนี้อะไร? เครดิตฟรี ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยในทีม IBM Quantum ได้จำลองสถานะทางอิเล็กทรอนิกส์ของโมเลกุลลิเธียมไฮไดรด์และเบริลเลียมไฮไดรด์บนคอมพิวเตอร์ควอนตัมสำเร็จ วิศวกรควอนตัมคิดว่าวันหนึ่ง คอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจเอาชนะคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกในการคำนวณแบบนี้ แต่นักเคมีจะทำอะไรกับข้อมูลนี้จริง ๆ ? สล็อต คอมพิวเตอร์คลาสสิกสะดุดเมื่อต้องจำลองพฤติกรรมของโมเลกุลอย่างแม่นยำ เนื่องจากทรัพยากรที่ใช้ในการจำลองการจำลองเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นอย่างมากตามขนาดของโมเลกุล แต่อัลกอริธึมควอนตัมบางตัวดูเหมือนจะมีศักยภาพในอนาคตสำหรับการเร่งความเร็วสำหรับปัญหาทางเคมีเหล่านี้ การเพิ่มความเร็วนั้นยังรออยู่ไม่ไกลนัก แต่คุณสามารถคำนวณปัญหาของเล่นได้แล้วโดยใช้อัลกอริธึมที่ออกแบบมาสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมในปัจจุบัน ซึ่งก็คือควอนตัมไอเกนโซลเวอร์ (VQE) ที่แปรผัน นักเคมีบางคนกำลังนึกภาพโลกที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นเพียงส่วนหนึ่งของขั้นตอนการทำงานประจำวันของพวกเขา“คอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นเครื่องมือที่ไม่เหมือนใครสำหรับการสร้างแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ ซึ่งแตกต่างไปตามวิธีการคำนวณ” เจมี่ การ์เซีย ผู้จัดการอาวุโสด้านแอปพลิเคชันควอนตัม อัลกอริธึมและทฤษฎีของ IBM Research …

เรื่องราวของอิเล็กตรอนที่ชนกัน: การเพิ่มความแม่นยำของการจำลองทางเคมีบนคอมพิวเตอร์ควอนตัม

เรื่องราวของอิเล็กตรอนที่ชนกัน: การเพิ่มความแม่นยำของการจำลองทางเคมีบนคอมพิวเตอร์ควอนตัม เครดิตฟรี โดยธรรมชาติแล้ว คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีความเหมาะสมอย่างยิ่งในการช่วยให้นักวิทยาศาสตร์บรรลุการค้นพบครั้งสำคัญในวิชาเคมี โดยการจำลองวัตถุเชิงกลเชิงควอนตัมอย่างโมเลกุลได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไป และเนื่องจากความสามารถของคอมพิวเตอร์ควอนตัมและความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวิธีการใช้งานให้ดีที่สุดนั้นดีขึ้น ในไม่ช้าเราจะมีศักยภาพในการทำนายคุณสมบัติของโมเลกุลด้วยความแม่นยำเทียบเท่ากับการทดลองในห้องปฏิบัติการจริง สล็อต การอธิบายโมเลกุลอย่างแม่นยำนั้นต้องการการจับความสมดุลที่ละเอียดอ่อนของเอฟเฟกต์การแข่งขันจำนวนมาก ซึ่งต้องใช้คิวบิตและการดำเนินการควอนตัมจำนวนมาก เพื่อช่วยให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมเข้าถึงข้อกำหนดด้านความแม่นยำที่จำเป็นสำหรับการค้นพบสารเคมี หรือเพื่อ “เพิ่มน้ำหนักให้มากกว่าเดิม” เพื่อใช้อุปมาเกี่ยวกับการชกมวย ทีมสหวิทยาการของนักวิจัย IBM ร่วมกับพันธมิตรจาก Daimler AG และ Virginia Tech ได้ใช้ความช่วยเหลือของคอมพิวเตอร์คลาสสิก เพื่อลดจำนวน qubits ที่จำเป็นสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อจำลองโมเลกุลอย่างรุนแรง เราแสดงให้เห็นว่าคุณสมบัติของโมเลกุลกระบวนทัศน์ เช่น ไฮโดรเจนฟลูออไรด์ …

จำลองวงจรควอนตัมขนาดใหญ่โดยมีสิ่งกีดขวางต่ำโดยใช้โปรแกรมจำลองสถานะผลิตภัณฑ์เมทริกซ์

จำลองวงจรควอนตัมขนาดใหญ่โดยมีสิ่งกีดขวางต่ำโดยใช้โปรแกรมจำลองสถานะผลิตภัณฑ์เมทริกซ์ เครดิตฟรี เป็นการยากที่จะตอบว่า “คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถจำลองคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกได้ขนาดไหน” เพราะคำตอบก็คือ มันก็ขึ้นอยู่กับ แต่ใน Qiskit เรามีเครื่องจำลองที่สามารถจัดการกับวงจรควอนตัมบางประเภทด้วย qubits หลายร้อยรายการได้อย่างง่ายดาย สล็อต เครื่องจำลองวงจรควอนตัมเป็นโปรแกรมซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการเลียนแบบพฤติกรรมของคอมพิวเตอร์ควอนตัม พวกเขาช่วยเราในการวิจัยและพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมและเพื่อให้เข้าใจอัลกอริธึมควอนตัมมากขึ้น สิ่งสำคัญในการใช้เครื่องจำลองคือการเลือกเครื่องที่เหมาะสมที่สุดกับวงจรที่คุณหวังว่าจะจำลอง หากคุณกำลังมุ่งเป้าไปที่วงจรที่มี qubits จำนวนมาก แต่มีความพัวพันค่อนข้างน้อย Matrix Product State Simulator อาจเป็นทางออกที่ดีที่สุดของคุณแนวทางที่พบบ่อยที่สุดในการนำโปรแกรมจำลองไปใช้เก็บ statevector เป็นอาร์เรย์ของจำนวนเชิงซ้อน2^nโดยที่nคือจำนวน qubits ทุกประตูควอนตัมที่ใช้กับ qubits จะเปลี่ยนค่าในอาร์เรย์นี้ …

การใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อจัดการกับการจำลองเคมีที่ซับซ้อนด้วยการฝังควอนตัม

การใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อจัดการกับการจำลองเคมีที่ซับซ้อนด้วยการฝังควอนตัม เครดิตฟรี การให้อาหารแก่โลกเป็นสิ่งที่สูงขึ้นเรื่อยๆ สำหรับอุตสาหกรรมเกษตรกรรมทั่วโลก ประชากรมนุษย์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และผลผลิตทางการเกษตรทั่วโลกไม่เป็นไปตามที่คาดหวัง สารละลายหนึ่ง — อย่างน้อยก็บางส่วน — เกี่ยวข้องกับไนโตรเจน ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญในปุ๋ยที่เราต้องการเพื่อให้พืชผลเติบโต ทุกวันนี้ การผลิตไนโตรเจนที่ใส่ลงไปในปุ๋ยนั้นมีค่าใช้จ่ายสูง ใช้เวลานาน และอาจเป็นอันตรายได้ เนื่องจากต้องใช้อุณหภูมิและแรงดันที่สูงมาก การปรับปรุงกระบวนการดังกล่าวสามารถเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรของโลกได้อย่างมาก สล็อต การจำลองปฏิกิริยาโมเลกุลไนโตรเจนที่แม่นยำอาจทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถพัฒนาวิธีการที่ดีขึ้นได้ แต่คอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกไม่สามารถจำลองปฏิกิริยาเหล่านั้นได้อย่างแม่นยำเพียงพอ ในทางทฤษฎีแล้ว คอมพิวเตอร์ควอนตัมไม่ได้ถูกผูกมัดด้วยข้อจำกัดในการสร้างแบบจำลองเช่นเดียวกับระบบแบบคลาสสิก แต่ข้อจำกัดด้านฮาร์ดแวร์ในปัจจุบันทำให้ไม่สามารถจำลองกระบวนการทางเคมีที่ซับซ้อนได้ด้วยตัวเอง ตอนนี้ด้วยบทความในวารสารฟิสิกส์เคมีนักวิจัยจาก IBM Quantum เมืองซูริกได้สาธิตอัลกอริธึมที่มีศักยภาพในการจำลองปฏิกิริยาโมเลกุลไนโตรเจนและปฏิกิริยาที่มีความซับซ้อนมากยิ่งขึ้นด้วยความแม่นยำที่ดีกว่าเทคนิคที่สร้างขึ้นการนำการคำนวณไปใช้ในการสร้างแบบจำลองการคำนวณนักเคมีเชิงคำนวณใช้การคำนวณโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์เพื่อกำหนดการกระจายความน่าจะเป็น (กล่าวคือ ” …