Xanadu开发的量子算法正逐步攻克化学领域最棘手的挑战

企业动态 QuantumWire 2026-02-24 11:35
本文内容全由AI翻译,仅供参考

2026年2月13日——光量子计算领域全球领先企业Xanadu(Xanadu Quantum Technologies Inc.)宣布发表一项可大幅降低容错量子计算机模拟光化学反应资源需求的量子算法。这篇题为《量子计算机上高效模拟玻恩-奥本海默近似前动力学》的预印本研究论文,为光刻技术、可持续能源和大气化学等重要应用领域的研究现象提供了可扩展的解决方案。

大多数化学算法依赖于玻恩-奥本海默近似,即假设原子核与电子运动可分离处理。虽然该近似对多数体系有效,但在电子态紧密耦合的关键场景(如光化学反应)中会失效。这类反应对能源、航空航天和半导体等行业至关重要。Xanadu的新研究采用突破玻恩-奥本海默近似的量子算法,可同步模拟原子核与电子运动,其精度超越经典计算机极限。

尤为关键的是,与现有前沿成果相比,该模拟方案的资源需求显著降低。以氨气与三氟化硼的常见酸碱反应为例,Xanadu量子算法所需成本较先前最优结果降低超一个数量级。

Xanadu创始人兼首席执行官Christian Weedbrook表示:“经典计算机准确模拟非绝热动力学仍是巨大挑战。通过大幅降低容错量子计算机的模拟资源需求,该技术将成为诸多重要行业光化学过程研究的核心工具。”

该算法特别适用于有机及光有机体系反应,这对推动多项关键技术发展具有重要意义。此项研究标志着Xanadu朝着“建造惠及全球的实用量子计算机”使命迈出了奠基性一步。