WASHINGTON, 24 jul (Xinhua) -- Un equipo internacional dirigido por un físico australiano mostró el primer cálculo de química cuántica con varios qubits basado en un sistema de iones atrapados.
Un estudio publicado hoy en la revista Physical Review X de la Sociedad Estadounidense de Física describió la plataforma de hardware que ofrece una potencial forma de modelar enlaces y reacciones químicas con el uso de computación cuántica.
"Incluso las mayores supercomputadoras tienen problemas para hacer modelos precisos más allá de química básica. Sin embargo, al simular a la naturaleza, las computadoras cuánticas han liberado toda una nueva forma de entender la materia", dijo Cornelius Hempel de la Universidad de Sidney.
"Nos ofrecerá una nueva herramienta para resolver problemas de ciencias de los materiales, medicina e industria química utilizando simulaciones", dijo Hempel.
Dado que la computación cuántica todavía se encuentra poco desarrollada, se desconoce cuáles serán los problemas que resolverán con mayor eficacia estos dispositivos, pero la mayoría de los expertos coincide en que la química cuántica va a ser una de las primeras "aplicaciones revolucionarias" de esta tecnología emergente.
Otras posibles aplicaciones incluyen el desarrollo de celdas solares orgánicas y de mejores baterías a través de mejores materiales y utilizando nuevos enfoques para diseñar medicamentos personalizados, según el estudio.
En colaboración con colegas del Instituto de Optica Cuántica e Información Cuántica de Austria, Hempel utilizó cuatro qubits en un dispositivo de 20 qubits para correr algoritmos de simulación de enlaces energéticos de la molécula de hidrógeno y el híbrido de litio.
Estas moléculas relativamente sencillas fueron elegidas porque se entienden bien y pueden simularse utilizando computadoras clásicas, lo que permitió a los científicos revisar los resultados ofrecidos por la computación cuántica en desarrollo.
En lugar de hacer la simulación más precisa o más grande, el trabajo de Hempel se concentre en lo que puede ir mal en un prometedor algoritmo híbrido cuántico llamado variational quantum eigensolver.
Al analizar diferentes formas de codificar el problema químico, los investigadores buscan formas de eliminar los errores en las computadoras cuánticas imperfectas actuales que socaven la utilidad de estas máquinas en el corto plazo.
Los otros autores del artículo son Rainer Blatt del Instituto de Optica Cuántica e Información Cuántica de Austria y Alan Aspuru-Guzik de la Universidad de Toronto.
"La química cuántica es un ejemplo de las ventajas de las computadoras cuánticas que muy pronto aparecerán en aplicaciones prácticas", dijo Blatt.
