Quantencomputer versprechen, in Bereichen, in denen enorm komplexe Berechnungen durchgeführt werden müssen, bahnbrechend zu sein. Forscher von Microsoft hoffen, mithilfe von Quantencomputing eines der größten Probleme der Menschheit – den Klimawandel – angehen zu können Forschung und ETH Zürich haben einen Quantenalgorithmus entwickelt, mit dem sich katalytische Prozesse extrem schnell simulieren lassen. Dabei behaupten sie, dass damit eine effiziente Methode zur Kohlenstofffixierung gefunden werden könnte, bei der Kohlendioxid in der Atmosphäre durch Umwandlung in nützliche Verbindungen reduziert wird.
Derzeit werden synthetische katalytische Prozesse mithilfe aufwändiger Versuch-und-Irrtum-Laborexperimente entdeckt. Computersimulationen sind viel schneller, aber moderne Computer haben es schwer, die Eigenschaften sehr komplexer Moleküle zu berechnen. Im Gegensatz dazu übertrifft der quantenkatalytische Simulationsalgorithmus von Microsoft Berichten zufolge bestehende hochmoderne Algorithmen um das Zehnfache; Dies verheißt Gutes für die transformativen Möglichkeiten des Einsatzes von Quantencomputern als Eckpfeiler der zukünftigen Chemie.
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„Unser einzigartiger Ansatz verschiebt die Grenzen, um das Versprechen des Quantencomputings zu erfüllen und etwas zu schaffen beispiellose Möglichkeiten für unsere Welt“, sagte Matthias Troyer, angesehener Wissenschaftler bei Microsoft Research Digitale Trends. „Quantencomputing definiert die Möglichkeiten der Technologie neu und schafft beispiellose Möglichkeiten zur Lösung der komplexesten Herausforderungen der Menschheit. Microsoft ist bestrebt, das Unmögliche auf verantwortungsvolle Weise in die Realität umzusetzen, um der Menschheit und unserem Planeten die besten Lösungen zu bieten.“
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Troyer erklärte, dass die aus dieser Forschung gewonnenen Fortschritte bei den Algorithmen als „Sprungbrett für zukünftige Arbeiten“ dienen werden. Microsoft hofft, dass es gelingt mit der Chemiegemeinschaft zusammenzuarbeiten, um neue Wege für Quantencomputer zu finden, um bei der Entwicklung neuer chemischer Prozesse, Moleküle und irgendwann auch Materialien zu helfen. Die Forschung ist zum Lesen im Microsoft-Blog verfügbar.
Dies ist nicht der erste vielversprechende Quantenalgorithmus, den Digital Trends diesen Monat behandelt hat. Kürzlich haben wir über einen Quantenalgorithmus geschrieben könnte dazu beitragen, die Krankheitsdiagnose zu revolutionieren. Allerdings wird es, wie alle Quantenalgorithmen, darauf angewiesen sein, dass Quantencomputer ausreichend Fortschritte machen, damit Forscher den größtmöglichen Nutzen daraus ziehen können. Die dafür erforderliche Hardware ist ein weiteres Thema, das Microsoft im Forschungspapier zu dieser Arbeit diskutiert.
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