In een baanbrekende prestatie hebben onderzoekers van IBM en Lockheed Martin met succes methyleen gemodelleerd, een zeer reactief molecuul dat essentieel is in verbrandingsemissies, atmosferische chemie en interstellaire processen. Deze prestatie werd bereikt met behulp van een hybride quantum-klassieke benadering.
Het team gebruikte "sample-based quantum diagonalization" op IBM's 52-qubit quantum-centrische supercomputing architectuur. Methyleen, gesymboliseerd als CH, presenteert modelleringsuitdagingen vanwege zijn ongepaarde elektronen en complexe gedragingen. De methode maakte een precieze berekening van energieverschillen mogelijk, die de reactiviteit van het molecuul bepalen.
De resultaten van quantum computing kwamen nauw overeen met traditionele computermethoden, wat de betrouwbaarheid van deze aanpak voor echte chemische problemen aantoont. Deze doorbraak, bereikt in de Verenigde Staten, biedt onmiddellijke belofte voor industrieën die afhankelijk zijn van chemische simulatie.
Lucht- en ruimtevaartbedrijven kunnen nu modellen voor verbrandingsprocessen en beoordelingen van materiaalafbraak verfijnen. Chemische fabrikanten krijgen geavanceerde tools voor katalysatorontwerp en voorspelling van reactiepaden. Energiebedrijven kunnen het begrip van verbrandingsemissies en elektronenoverdracht in batterijmaterialen verbeteren.
De betekenis van methyleen komt voort uit zijn rol als een zeer reactief intermediair in verbrandingsreacties. Het succesvol modelleren van zijn ongepaarde en gepaarde elektrontoestanden opent nieuwe wegen voor moleculair ontwerp en simulatie in diverse industrieën.