Finss.az - Kimya, farmasevtika, materialşünaslıq və energetika sahələrində molekulların dəqiq modelləşdirilməsi mühüm tədqiqat istiqamətidir.

Lakin mürəkkəb molekulların elektron strukturlarının hesablanması ən güclü superkompüterlər üçün belə çətinlik yaradır. Bu problemi həll etmək üçün kvant hesablama sahəsində mühüm irəliləyişlərə ehtiyac var.

Rusiyanın NİTU MISİS və Kazan Federal Universitetinin (KFU) alimləri kvant alqoritmlərini optimallaşdıraraq molekulların öyrənilməsi prosesini onlarla dəfə sürətləndirə biliblər. Onlar variasiya kvant alqoritminin əsas məqamlarını təkmilləşdirərək kvant əməliyyatlarının sayını kəskin azaldıblar.

Variasiya kvant alqoritmi nədir və niyə vacibdir?

Variasiya kvant alqoritmi — müasir kvant kompüterlərində öz dəyərlərin tapılması üçün istifadə olunan metodlardan biridir. Bu alqoritm kvant və klassik hesablama sistemlərinin birgə işinə əsaslanır və molekulun ən sabit, ən aşağı enerji səviyyəsindəki halını tapmağa imkan verir. Lakin praktiki tətbiqlərdə çox sayda iki qubitli əməliyyatların mövcudluğu səhvlərin artmasına səbəb olur, bu da nəticələrin dəqiqliyini azaldır.

Tədqiqatçıların təkmilləşdirmələri

NİTU MISİS və KFU tədqiqatçıları müxtəlif strategiyalarla hesablamaların yükünü azaltmağa nail olublar:

• Kimyəvi xüsusiyyətlərə təsir etməyən elektronların hesablardan çıxarılması,

• Qubit sayının optimallaşdırılması,

• Operatorların qruplaşdırılması,

• Kvant sxemlərinin sadələşdirilməsi.

Bu yeniliklər əvvəlcə sadə molekullarda sınanıb, daha sonra metilamin və formik turşusu kimi mürəkkəb molekullara tətbiq edilib. Nəticədə iki qubitli əməliyyatların sayı təxminən 600 minə yaxın yerdə 12 minə qədər azaldılıb, eyni zamanda dəqiqlik qorunub saxlanılıb.

Nəticə və perspektivlər

Bu tədqiqat kvant hesablama texnologiyalarını real sənaye problemlərinin həllinə daha da yaxınlaşdırır. Yeni optimallaşdırılmış alqoritm farmasevtika, kimya, tekstil və qida sənayesi üçün vacib molekulların sürətli və dəqiq modelləşdirilməsinə imkan verəcək. Bu isə gələcəkdə yeni dərmanların, materialların və enerji həllərinin yaradılmasını sürətləndirə bilər.