Simülasyon yoluyla kimyasal süreçleri tahmin etme becerisinin geliştirilmesi, kimya alanında gelişmelerin bir atım öteye götürülmesi açısından önem arz ediyor.
Cansu ACAR yazdı
Stanford Üniversitesi uzmanlarından Xiao Yuan, Science Mag’de yayınladığı makalede kuantum bilgisayarlar konusunda yeni bir gelişme kaydettiklerini bildirdi. Teknoloji devi Google Inc.nin YZ Kuantum Ekibi, kuantum bilgisayar ile yapılan kimyasal reaksiyon simülasyonu çalışmalarında bir ilke imza attı. Ekip, bir kuantum bilgisayarda bugüne kadarki en büyük kimyasal simülasyonu gerçekleştirdi.
Google’ın Süper bilgisayarı: Sycamore
Peki, bu gelişme ne ifade ediyor?
Stanford Üniversitesi Teorik Fizik Enstitüsündeki uzmanlardan Post-Doktora araştırmacısı Xiao Yuan tarafından yazılan makalede gelişmenin önemli ayrıntılarına yer verildi.
Mevcut bilgisayarların bu tür işlemler için gerekli üstel ölçeklemeden yoksun olması yüzünden kuantum bilgisayarlara duyulan ihtiyaç artmış durumdaydı. Fakat kuantum bilgisayarların sunması beklenen yüksek hızlı işlem kabiliyeti, teknolojinin henüz kısa bir tarihi olduğu için tam anlamıyla elde edilmiş değil. Ancak bilgisayar bilimciler, çok yakın bir gelecekte bu aşamaya ulaşmayı umuyorlar.
Teknoloji devlerinden kuantum teknolojilerine yatırım
Google benzeri dev teknoloji şirketleri de kuantum bilgisayarlara ilişkin araştırmalara ciddi yatırımlar yapıyorlar. Google Inc.in YZ Kuantum Ekibi’nin de araştırmaları, kimyasal reaksiyonların kuantum bilgisayarlarda simülasyonunu oluşturmaya odaklanıyor.
YZ Kuantum Ekibi, bir kimyasal reaksiyonunun ilk doğru kuantum simülasyonunu gerçekleştirmek için Sycamore adında bir cihaz kullandı. Araştırmacılar, hidrojen atomlarının nitrojenlerin etrafında farklı konfigürasyonlarla hareket ettiği bir reaksiyona giren iki nitrojen atomu ve iki hidrojen atomundan oluşan bir diazen molekülünü simüle ettiler. Kuantum simülasyonu, araştırmacıların çalışmalarını kontrol etmek için klasik bilgisayarlarda gerçekleştirdikleri simülasyonlarla uyumluydu.
Araştırma ekibinden Ryan Babbush, gelişmeye ilişkin açıklamalarda bulunarak atılan bu adımın boyutuna dikkat çekti:
Önceki çalışmalar, temelde elinizle kalem ve kağıtla yapabileceğiniz hesaplamalardan oluşuyordu. Ancak şu an baktığımız göstergeleri yapmak için kesinlikle bir bilgisayara ihtiyacınız olacak… Daha büyük molekül reaksiyonlarını simüle etmek, daha fazla kübit ve hassas hesaplar gerektirecektir.”
Google, 2019’da Sycamore ile en üst düzey geleneksel bilgisayarların çözmek için 1,000 yıl ihtiyaç duyacaklar bir sorunu çözdüklerini duyurmuştu. Google tarafından yapılan açıklamada da kuantum algoritmalarının önemine değinilerek şu ifadelere yer verildi:
Bu deneyin kuantum işlemcilerde kimya hesaplamalarının nasıl kullanılacağına dair bir plan ve fiziksel simülasyon avantajına giden yolda bir atlama noktası olarak hizmet ettiğini umuyoruz. Bu heyecan verici bir olasılık, gelişmiş kuantum algoritmaları ve uygulamaları için yeni bakış açıları belirleyecektir.”
