研究者は、量子コンピューターの分子のシミュレーションを最適化します

ネットの結果は、はるかに少ないゲートを含むはるかに高速な操作です。量子ハードウェアのエラーは、時間と操作数の両方の関数として増加するため、重要です。

その後、研究者はこのアプローチを使用してミネソタ州化学物質を探索しました₄o₅CA、それは光合成において重要な役割を果たします。このアプローチを使用して、彼らは「スピンはしご」と呼ばれるもの、または電子が占めることができる最低エネルギー状態のリストを計算することが可能であることを示しました。これらの状態間のエネルギーの違いは、吸収または放出できる光の波長に対応するため、分子のスペクトルも定義します。

より速いですが、十分に速くはありません

エラー率が少し高すぎるため、今日の量子コンピューターでこのシステムを実行する準備ができていません。ただし、この種のアルゴリズムを実行するのに必要な操作は、効率的に実行できるため、システムが実行可能になる前にエラー率をあまり下げる必要はありません。エラーが発生するかどうかの主要な決定要因は、シミュレーションを実行する時間次元をどれだけ下回るか、さらにその時間を引き継ぐシステムの測定数です。

「このアルゴリズムは、正確なスペクトル計算に必要なスナップショットの数（サンプルの複雑さ）と最大進化時間（コヒーレンス）によって定量化された好ましいリソース要件を持つ短期デバイスで特に有望です」と研究者は書いています。

しかし、この作業はまた、いくつかのより大きなポイントを挙げています。 1つ目は、量子コンピューターが基本的に私たちが開発した他の形式の計算とは異なることです。それらは、操作が実行され、結果が決定される従来のアルゴリズムのように見えるものを実行することができます。しかし、それらはまた、新しい世代のハードウェアごとに複雑になっている量子システムであり、他の量子システムのシミュレーションに優れています。そして、私たちが解決したい量子システムを含む多くの難しい問題があります。

ある意味では、量子コンピューターの可能性の表面を傷つけ始めているだけかもしれません。ごく最近まで、多くの仮説がありました。現在、私たちはいくつかの潜在的に有用な計算に1つを使用するというカスプにいるように見えます。そして、それは、より多くの人々が、私たちが問題を解決できる巧妙な方法について考え始めることを意味します。このようなケースを含み、ハードウェアがデザイナーが考慮していない方法で使用される可能性があります。

Nature Physics、2025。doi： 10.1038/s41567-024-02738-z （DOIについて）。