Quantum computing is een specialisatie binnen de informatica die technologie ontwikkelt gebaseerd op kwantumtheorie. In tegenstelling tot traditionele computers, die werken met bits die óf een 1 óf een 0 representeren, gebruiken kwantumcomputers 'kwantumbits' of 'qubits'. Deze kunnen zowel als een 1 en een 0 fungeren dankzij het fenomeen 'superpositie'. Een andere kernfactor is 'kwantumverstrengeling', waardoor qubits elkaar kunnen beïnvloeden zonder direct contact, wat parallelle berekeningen mogelijk maakt. Mogelijke toepassingen zijn onder andere het optimaliseren van farmaceutische experimenten, diepere taalverwerking, oplossen van verkeersproblemen en het verbeteren van kunstmatige intelligentie en machinaal leren.
Hoofdonderzoeker Vanessa Olaya Agudelo licht toe dat deze ontdekking nieuwe mogelijkheden opent voor diverse wetenschappelijke velden, waaronder materiaalkunde, medicijnontwikkeling en zonne-energie. Het kan ook helpen om te begrijpen hoe bijvoorbeeld smog ontstaat of de ozonlaag wordt aangetast.
Het onderzoeksteam van de University of Sydney slaagde erin om een specifiek patroon, bekend als een 'conische intersectie', van een enkele atoom te observeren. Dit patroon is essentieel voor processen als fotosynthese. Door het gebruik van de 'trapped ion'-kwantumcomputer konden ze deze snelle chemische dynamiek vertragen en nauwkeurig observeren.
De ontdekking is een prachtige samenwerking tussen theoretische en experimentele wetenschappers. Ze gebruikten een nieuwe natuurkundige methode om een oud scheikundig probleem op te lossen, wat hun gezamenlijke inspanningen nog indrukwekkender maakt. Het onderzoek wordt gezien als een grote stap voorwaarts in het begrijpen van de snelle dynamiek van chemische reacties op microscopisch niveau.
Bronnen
Quantum Device Used To Slow Down Chemical Reaction by 100 Billion Times (scitechdaily.com)
Unieke prestatie: het is gelukt om met een kwantumcomputer een chemische reactie 100 miljard keer te vertragen (scientias.nl)
Quantum computer reveals chemical reaction in 100-billionth-speed slow-mo (newatlas.com)