1035
Штучний інтелект та квантові обчислення відкривають нові можливості у дослідженні молекулярних структур, сприяючи проривам у розробці ліків та матеріалів.
Нобелівська премія з хімії 2024 року була присуджена трьом провідним вченим: Девіду Бейкеру, генеральному директору DeepMind Демісу Гассабісу та досліднику Джону Джамперу за використання штучного інтелекту у передбаченні білкових структур. Їхні роботи заклали основи для революційних відкриттів у фармацевтиці та матеріалознавстві. Паралельно корейська команда під керівництвом д-ра Хян-Таг Ліма зробила вагомий внесок у квантові обчислення, досягнувши хімічної точності в оцінці молекулярних властивостей при використанні мінімальних ресурсів.
Досягнення в області квантових обчислень
Дослідники з Корейського інституту науки і технологій (KIST) розробили методи, які дозволяють зменшити витрати обчислювальних ресурсів при аналізі квантових систем. Вони застосували алгоритм VQE (варіаційний квантовий розв’язувач власних значень), що поєднує класичні та квантові процесори. Основним досягненням стала можливість виконувати високоточні розрахунки, обходячи традиційні методи зменшення квантових помилок, які зазвичай потребують складної технічної реалізації.
Інновація використання кудітів
Ключовим проривом стало застосування кудітів — багатовимірних квантових одиниць інформації, які, на відміну від кубітів, здатні представляти більше значень, зокрема 0, 1 і 2. Це дозволяє виконувати складні розрахунки з меншою кількістю квантових вентилів, зменшуючи ризик помилок. Реалізація кудітів на основі орбітального кутового моменту фотонів стала можливою завдяки використанню просторових модуляторів світла для регулювання фазового стану фотона.
Практичне застосування та перспективи
Методологія команди KIST була успішно застосована для квантово-хімічних розрахунків, включаючи оцінку молекул водню та гідриду літію у багатовимірному просторі. Вперше досягнуто 16-вимірних розрахунків у фотонних системах. Це відкриває перспективи для використання квантових обчислень у таких галузях, як моделювання кліматичних змін, створення нових ліків та оптимізація матеріалів. Як зазначає д-р Хян-Таг Лім:
