虽然没有更强大的比普通笔记本电脑,量子化学计算有一天很快就会改变
IBM将推出其第一个商业今年晚些时候的量子计算机。5量子比特或量子位系统称为IBM问可作为基于云的服务,人们可以通过互联网访问收费。尽管目前处于起步阶段,量子计算可能有一天让科学家模拟动态生化作用以前所未有的精度,开发可以加速药物发现。
然而,IBM的系统远离桌面设备。它的超导量子计算的基本单元(称为二进制数字或在经典计算机,需要温度20可低于恒星之间的温度。计算机设在一个多级冰箱有两个冷却回路包含不同氦同位素。
虽然系统是由成千上万的原子,它像一个量子原子
Tavernelli苏兹描述当时的情景,IBM苏黎世
不像古典位,只能在两个州,0或1,一个量子位元的状态数可以是无限的。在行为典型的量子物体如原子,每个量子位可以假设叠加状态,0和1的在同一时间。这意味着量子系统的信息密度较高,这将使他们能够比传统计算机每秒执行更多的计算。IBM的量子计算机,例如,只有五个量子位,但已经是现代笔记本电脑一样强大的基于经典比特的约10倍。
量子力学是物理学最成功的理论来描述自然,特别是在微观层面,“解释道Andreas元首,量子物理学家IBM苏黎世研究实验室,瑞士。最简单的方法来模拟自然系统会因此成为一个量子计算机——几十年前提出的一个想法物理学诺贝尔奖获得者理查德·费曼。
复杂的问题
虽然每年经典计算机变得更加强大,复杂的动态生物系统模拟类似,并且可能永远遥不可及——即使是超级计算机。描述分子——例如他们的轨道或与其他分子的相互作用——科学家们就不可能准确地对任何超过少数原子。科学家需要应用大量近似模拟:只有一小部分是描述量子机械和其他高度近似理论描述像经典力学,分子成为球和棒弹簧连在了一起,解释道Tavernelli苏兹描述当时的情景IBM苏黎世,生化学家和理论物理学家。
IBM的量子位元是由超导振荡器,可与微波脉冲程序。这是一个方法来创建一个人工原子使用一个完全可控宏观设备,“Tavernelli解释道。虽然该系统是由数以百万计的原子,它像一个量子原子”。
马可·德体内的分子建模和药物发现在意大利热那亚的理工学院的实验室,进行计算机辅助分子对接研究。这些预测潜在的药物分子与生物目标,例如蛋白质。De Vivo的团队执行对接研究数以百万计的化合物,但我们得到的照片是静态的,他说。在自然界中,蛋白质并不是静态的,根据物理定律。分子动力学可以看看这些系统的运动,但探索使用量子力学模型目前是不可能的。
谷歌和一些大学的实验室之前构建的原始量子计算机但IBM将第一家专注于人们如何使用这个系统。在2016年初,IBM推出了一个自由访问在线服务,量子体验。作为一个培训工具,它允许IBM使用收集数据,找出可以改善。
超模
引入以来,40000个用户已经在尝试研究量子系统的量子体验,但没有任何化学系统的模拟,元首说。”我们将不得不等待未来的更新在当前5量子位,”他补充道。目前,量子经验和IBM问不是更强大的比普通笔记本电脑。
尽管IBM的具体发射日期尚未宣布IBM问,或访问系统成本是多少,很明显,5个量子位的电脑不会为任何模拟足够强大。然而,“有这第一个量子计算系统可用将推动社区开发算法和软件,并进入一个有前途的方向”,De Vivo说。准确的分子模拟量子计算机不仅可以加快药物研发进程也降低成本,认为体内。
很可能在未来10年,与50个量子比特之间的量子计算机将变得可用。他们的计算能力将竞争对手最先进的经典超级计算机,但可能需要更先进的系统来模拟生物系统在量子层面上完成。
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