חוקרים פיתחו אלגוריתם מחשוב קוונטי כדי למצוא תרכובות אמינים שימושיות ללכידת פחמן.
כמות הפחמן הדו חמצני באטמוספרה עולה מדי יום ללא סימן לעצירה או האטה. יותר מדי מהציוויליזציה תלויה בשריפת דלקים מאובנים, וגם אם נוכל לפתח מקור אנרגיה חלופי, חלק ניכר מהנזק כבר נגרם. ללא הסרה, הפחמן הדו-חמצני שכבר נמצא באטמוספירה ימשיך לזרוע הרס במשך מאות שנים.
חוקרים מהמעבדה הלאומית לטכנולוגיה של אנרגיה ומאוניברסיטת קנטקי פרסמו אלגוריתם לחקר תגובות אמינים באמצעות מחשוב קוונטי. ניתן להפעיל את האלגוריתם במחשב קוונטי קיים כדי למצוא תרכובות אמינים שימושיות ללכידת פחמן מהר יותר.
"אנחנו יכולים לנסות למצוא מולקולה חדשה לעשות את זה, אבל אם אנחנו רוצים לבדוק אותה באמצעות משאבי מחשוב קלאסיים, זה יהיה חישוב יקר מאוד. התקווה שלנו היא לקבל אלגוריתם מהיר שיוכל לסנן אלפי מולקולות ומבנים חדשים", אמר הסופר צ'ינג שאו.
כל אלגוריתם מחשב המדמה תגובה כימית צריך לתת את הדעת על האינטראקציות בין כל זוג אטומים המעורבים. אפילו מולקולה פשוטה של שלושה אטומים כמו פחמן דו חמצני הנקשרת עם האמין הפשוט ביותר, אמוניה, שיש לה ארבעה אטומים, מביאה למאות אינטראקציות אטומיות. בעיה זו מטרידה מחשבים מסורתיים אבל היא בדיוק סוג השאלה שבה מצטיינים מחשבים קוונטיים.
עם זאת, מחשבים קוונטיים הם עדיין טכנולוגיה מתפתחת ואינם חזקים מספיק כדי להתמודד ישירות עם סוגים אלה של סימולציות. כאן נכנס לתמונה האלגוריתם של הקבוצה: הוא מאפשר למחשבים קוונטיים קיימים לנתח מולקולות גדולות יותר ותגובות מורכבות יותר, דבר חיוני ליישומים מעשיים בתחומים כמו לכידת פחמן. מונית קיימת של מחשב קוונטי מפעילה את האלגוריתם כדי למצוא תרכובות אמינים שימושיות ללכידת פחמן מהר יותר, תוך ניתוח מולקולות גדולות יותר ותגובות מורכבות יותר ממה שמחשב מסורתי יכול.
התייחסות: "תיאור התגובה והאנרגטיות הרטט של CO2-NH3 אינטראקציה באמצעות אלגוריתמי מחשוב קוונטי" נכתב על ידי Manh Tien Nguyen, Yueh-Lin Lee, Dominic Alfonso, Qing Shao and Yuhua Duan, 14 במרץ 2023, AVS Quantum Science.
DOI: 10.1116/5.0137750
קישור לכתבת המקור – 2023-03-16 13:52:37
