W przełomowym osiągnięciu, naukowcy z IBM i Lockheed Martin z powodzeniem zamodelowali metylen, wysoce reaktywną cząsteczkę kluczową w emisjach spalania, chemii atmosfery i procesach międzygwiezdnych. Osiągnięto to za pomocą hybrydowego podejścia kwantowo-klasycznego.
Zespół zastosował "diagonalizację kwantową opartą na próbkach" na 52-kubitowej, kwantowo-centrycznej architekturze superkomputerowej IBM. Metylen, symbolizowany jako CH, stwarza wyzwania modelowania ze względu na swoje niesparowane elektrony i złożone zachowania. Metoda ta pozwoliła na precyzyjne obliczenie różnic energii, dyktujących reaktywność cząsteczki.
Wyniki obliczeń kwantowych ściśle odzwierciedlały tradycyjne metody obliczeniowe, co dowodzi niezawodności tego podejścia w przypadku rzeczywistych problemów chemicznych. Ten przełom, osiągnięty w Stanach Zjednoczonych, daje natychmiastową obietnicę dla branż zależnych od symulacji chemicznych.
Firmy lotnicze mogą teraz udoskonalać modele procesów spalania i oceny degradacji materiałów. Producenci chemikaliów zyskują zaawansowane narzędzia do projektowania katalizatorów i przewidywania ścieżek reakcji. Firmy energetyczne mogą poprawić zrozumienie emisji ze spalania i transferu elektronów w materiałach akumulatorowych.
Znaczenie metylenu wynika z jego roli jako wysoce reaktywnego półproduktu w reakcjach spalania. Pomyślne modelowanie jego niesparowanych i sparowanych stanów elektronowych otwiera nowe możliwości dla projektowania i symulacji molekularnych w różnych branżach.