Après le succès du calcul le plus complexe en 2019, les nouveaux résultats illustrés dans Nature. Selon les chercheurs de Google, il sera possible à l’avenir de développer de nouveaux produits chimiques grâce à ces simulations.
Le super ordinateur quantique de Google a de nouveau frappé. Les chercheurs du Big G ont utilisé Sycamore pour simuler une réaction chimique décrite dans une étude publiée dans la revue Science . Le cerveau avait déjà démontré en 2019 qu’il était capable d’effectuer le calcul le plus complexe, modélisant avec succès le comportement d’une longue chaîne d’atomes d’hydrogène. Une opération qui aurait été impossible pour un ordinateur classique à effectuer en même temps.
Les atomes et les molécules étant des systèmes régis par la mécanique quantique, les ordinateurs quantiques devraient être le meilleur moyen de les simuler avec précision. Ces ordinateurs utilisent des bits quantiques, ou qubits, pour stocker des informations et effectuer des calculs. Cependant, les ordinateurs quantiques ont du mal à obtenir la précision nécessaire pour simuler de gros atomes ou des réactions chimiques. Pour cette dernière entreprise, les chercheurs ont simulé une réaction avec une molécule de diazène, qui se compose de deux atomes d’azote et de deux atomes d’hydrogène. La molécule a subi une réaction dans laquelle les atomes d’hydrogène se déplacent dans différentes configurations autour des atomes d’azote.
La simulation quantique est en accord avec les simulations que les chercheurs ont exécutées sur des ordinateurs classiques pour vérifier leur travail. Bien que cette réaction puisse être relativement simple et que vous n’ayez pas besoin d’un ordinateur quantique pour la simuler, ce travail représente un grand pas en avant pour l’informatique quantique, selon Ryan Babbush de Google. «Nous faisons maintenant des calculs quantiques de chimie à une échelle fondamentalement différente», dit-il.
« Les travaux antérieurs consistaient en des calculs que vous pouviez faire à la main avec un crayon et du papier, mais pour les démonstrations que nous examinons actuellement, vous auriez certainement besoin d’un ordinateur pour le faire », ajoute-t-il. La mise à l’échelle de cet algorithme pour simuler des réactions plus complexes devrait être assez simple, selon Babbush: la simulation de réactions dans des molécules plus grosses nécessitera simplement plus de qubits et de petits changements dans le calcul. Selon les chercheurs, un jour, nous pourrions même être en mesure de développer de nouveaux produits chimiques à l’aide de simulations quantiques.