Zwölf-Qubit-Quanten-Computing für die Chemie

Genaue elektronische Strukturberechnungen gelten als eine der am meisten erwarteten Anwendungen des Quantencomputers, der die theoretische Chemie und andere verwandte Gebiete revolutionieren wird. Mithilfe des Quantenprozessors Google Sycamore führten Google AI Quantum und Mitarbeiter eine Variational Quantum Eigenolver (VQE)-Simulation von zwei chemischen Problemen auf mittlerer Skala durch: die Bindungsenergie von Wasserstoffketten (so groß wie H12) und den Isomerisierungsmechanismus von Diazol (siehe die Perspektive von Yuan). Die Simulationen wurden an bis zu 12 Qubits mit bis zu 72 Zwei-Qubit-Gattern durchgeführt und zeigen, dass es möglich ist, chemische Genauigkeit zu erreichen, wenn VQE mit Strategien zur Fehlerminimierung kombiniert wird. Die Schlüsselbausteine des vorgeschlagenen VQE-Algorithmus sind potenziell auf größere Systeme skalierbar, die nicht klassisch simuliert werden können.

Science, S. 1084; siehe auch S. 1054