Google lần đầu tiên dùng máy tính lượng tử để mô phỏng phản ứng hóa học


Google lần đầu tiên dùng máy tính lượng tử để mô phỏng phản ứng hóa học


Mặc dù chỉ là một phản ứng khá đơn giản, song, việc ứng dụng công nghệ máy tính lượng tự để giải quyết vấn đề rõ ràng là một bước tiến mới liên quan đến lĩnh vực này. Nguyên tử và phân tử về cơ bản là những hệ thống được vận hành bởi cơ học lượng tử, vì lẽ đó, máy tính lượng tử được cho là giải pháp tối ưu nhất để mô phỏng chúng một cách chính xác. Nguyên lý vận hành của các máy tính này là sử dụng những bit lượng tử (qubit) nhằm lưu trữ thông tin và thực hiện các phép tính.

Tuy nhiên, vấn đề của máy tính lượng tử hiện tại là chúng chưa đạt được độ chính xác đủ đẩy mô phỏng mô hình những nguyên tử lớn hoặc một phản ứng hóa học nào đó. Nhưng trong diễn biến mới, một nhóm các chuyên gia tại Google đã sử dụng máy tính lượng tử mang tên Sycamore do công ty phát triển để lần đầu tiên mô phỏng chính xác một phản ứng hóa học khi nó xảy ra. Năm 2019, Sycamore nổi lên nhờ có thể hoàn thành một phép tính mà máy tính truyền thống không thể giải nổi trong một khoảng thời gian hạn chế.

diazene.jpg

Trở lại với thành công nêu trên, chuyện các nhà nghiên cứu thật sự làm đó là họ đã mô phỏng một phân tử diazene (diimide - N2H2), gồm 2 nguyên tử hydro và 2 nguyên tử nito, cho nó trải qua phản ứng nhằm chuyển đổi thành các dạng đồng phân khác nhau. Các chuyên gia đến từ Google cho rằng mặc dù dạng phản ứng như thế này tương đối cơ bản và trên thực tế là không cần thiết để nhờ đến sự "ra tay" của máy tính lượng tử, nhưng thành công này vẫn được đánh giá là một bước tiến lớn đối với công nghệ lượng tử mà loài người đang hướng đến.

Đây sẽ là tiền đề để tiến hành các mô phỏng khác phức tạp hơn, yêu cầu nhiều tính toán hơn và thậm chí một ngày nào đó, công nghệ này sẽ giúp chúng ta cho ră đời một hóa chất mới hoàn toàn nhờ mô phỏng lượng tử.