Profesör Ivan Kassal, "Statik moleküler özellikleri anlamak, bir dağ yürüyüşünün başlangıç ve bitiş noktalarını bilmek gibidir, ancak kimyasal dinamikleri simüle etmek, yol boyunca her bir kıvrımı ve dönüşü anlamayı gerektirir," diye açıklıyor. Avustralya, Sidney Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, çığır açan bir başarıya imza atarak, hapsedilmiş iyon kuantum bilgisayarı kullanarak ışığın gerçek moleküllerle olan ultra hızlı etkileşimlerini başarıyla simüle ettiler. 2024'te duyurulan bu atılım, kuantum bilişim ve kimyada önemli bir ilerleme anlamına geliyor.
Geleneksel bilgisayarlar, gereken muazzam hesaplama kaynakları nedeniyle bu hızlı süreçleri modellemekte zorlanıyor. Sidney Üniversitesi ekibinin yenilikçi yaklaşımı, yüksek kaynak verimliliğine sahip bir analog kuantum simülasyon yöntemi kullanıyor. Bu yöntem, simülasyonu önemli ölçüde daha az donanım kaynağına yoğunlaştırarak, standart kuantum bilişim yöntemlerinden yaklaşık bir milyon kat daha verimli hale getiriyor.
Araştırmacılar, moleküler kuantum durumlarının zamana bağlı evrimini hapsedilmiş iyon sistemine eşlemek için yeni bir kodlama şeması geliştirdiler. Bu, zamanı 100 milyar faktörüyle genişleterek ultra hızlı fotokimyasal olayların aslına uygun olarak yeniden üretilmesini sağlıyor. Bu atılımın tıp, enerji ve malzeme bilimi için geniş kapsamlı etkileri var.
Foto-uyarılmış moleküler süreçlerin doğru, gerçek zamanlı simülasyonları, çeşitli alanlarda yeniliklerin kilidini açmanın anahtarıdır. Tıpta, fotodinamik terapileri kuantum düzeyinde anlamak, kanserler ve cilt hastalıkları için son derece hedefli tedavilerin geliştirilmesini hızlandırabilir. Güneş enerjisi sistemlerinin iyileştirilmiş modellenmesi, daha verimli, sürdürülebilir teknolojilere yol açabilir.
Dr. Tingrei Tan, bu kuantum simülasyonlarının dönüştürücü potansiyelini vurgulayarak, kuantum teknolojisinin katlanarak hızlanmalar ve kaynak verimliliği sunduğunu belirtiyor. Bu deney, kuantum bilgisayarların rutin olarak klasik erişimin ötesindeki sorunlarla başa çıktığı bir geleceğe işaret ediyor. Tüm kimyasal dönüşümleri gerçek zamanlı olarak gerçekleşirken simüle etme yeteneği, acil küresel zorlukları çözmek için benzeri görülmemiş bir araç seti sunuyor.