¿Cómo se puede usar la computación cuántica para predecir reacciones químicas?
Respuesta corta : una computadora Quantum puede simular eficientemente la química cuántica.
Respuesta larga :
- ¿Qué son los números cuánticos y sus 4 números?
- ¿Son permanentes las fluctuaciones cuánticas?
- ¿Qué es el procesador Quantum?
- ¿Cuál es la computadora cuántica más poderosa hasta ahora? ¿Y qué tan poderoso es? ¿Qué tipo de cálculos puede hacer?
- Dada una salida que ha sido generada por una función hash, ¿es posible extraer la entrada en una cantidad de tiempo factible usando Quantum Computers?
El problema fundamental en la química cuántica es el cálculo de las propiedades moleculares. Para hacer esto con precisión, uno necesita calcular la energía total de una molécula (así como la mayoría de las otras propiedades) resolviendo la ecuación de Schrodinger.
¿Y qué?
Bueno, sucede que los recursos computacionales necesarios para obtener soluciones exactas (en una computadora clásica) generalmente aumentan exponencialmente con el número de átomos involucrados.
Lo que básicamente significa que no puede hacer esto para un gran número de átomos o moléculas (por ejemplo, no puede simular la dinámica de una proteína).
¡Aquí es donde una computadora Quantum viene al rescate!
¡Usando algoritmos Quantum, puede hacer este proceso mucho más eficientemente!
De hecho, el progreso experimental [1] se ha informado hacia algunas de estas ideas.
Alan Aspuru-Guzik, de Harvard, es uno de los pioneros en este tema, y él y su grupo han hecho enormes progresos tanto teórica como experimentalmente en la última década.
En conclusión: si tiene una computadora cuántica, entonces puede simular eficientemente la dinámica cuántica y, por lo tanto, hacer que la química cuántica sea una teoría mucho más manejable en términos de simulaciones numéricas (transformando así el paradigma general de cómo hacemos la química cuántica hoy).
¡Paz!
Notas al pie
[1] [0905.0887] Hacia la química cuántica en una computadora cuántica
