Zephyrnet-logo

Chemische reacties vertragen: nieuw onderzoek van de Universiteit van Sydney – Inside Quantum Technology

Datum:

Nieuw onderzoek van de Universiteit van Sydney past een kwantumcomputer toe om chemische reacties te vertragen.
By Kenna Hughes-Castleberry geplaatst 29 aug 2023

Een van de meest besproken potentiële toepassingen voor de toekomst van quantum computing is chemie en medicijn ontwerp. Deskundigen speculeren dat kwantumcomputers kunnen helpen bij het simuleren van medicijnproeven en het modelleren van chemische reacties met extra precisie. Nieuw onderzoek van de Universiteit van Sydney in Australië onthult enkele van de eerste vorderingen op het gebied van kwantumcomputers voor de chemie, waarbij onderzoekers een kwantumcomputer gebruikten om een ​​chemische reactie 100 miljard keer te vertragen, waardoor ze een kritisch proces konden observeren. Hun bevindingen, gepubliceerd in Natuurchemie, suggereren dat dit proces zou kunnen worden gebruikt om andere chemische reacties met ongekende precisie te analyseren.

Bij het vertragen van de reactie konden de wetenschappers een interferentiepatroon waarnemen dat werd veroorzaakt doordat een enkel atoom werd beïnvloed door een structuur die bekend staat als een “conische kruising.In de scheikunde komt deze geometrische vorm vrij vaak voor en kan hij belangrijke processen in de scheikunde beïnvloeden, zoals de fotosynthese in planten.

Tientallen jaren lang hebben onderzoekers met weinig succes gewerkt aan het visualiseren van conische kruispunten en andere geometrische processen.

Om dit probleem te overwinnen, gebruikten onderzoekers van de Universiteit van Sydney een kwantumcomputer met gevangen ionen om de chemische reactie in kaart te brengen en deze vervolgens met een belangrijke factor te vertragen. “In de natuur is het hele proces binnen femtoseconden voorbij”, legt de onderzoeker uit Olaya Agudelo, van de School of Chemistry van de Universiteit van Sydney, in een recent persbericht. 'Dat is een miljardste van een miljoenste – of een biljardste – van een seconde. Met behulp van onze kwantumcomputer hebben we een systeem gebouwd waarmee we de chemische dynamiek konden vertragen van femtoseconden tot milliseconden. Hierdoor konden we zinvolle observaties en metingen doen.”

De kwantumcomputer die voor dit experiment wordt gebruikt, is eigendom van het Quantum Control Laboratory, gerund door Dr. Michaël Biercuk, een professor aan de Universiteit van Sydney en de oprichter van Q-CTRL, een start-up voor kwantumcomputers. Door samen te werken met onderzoekers van de School of Chemistry konden de wetenschappers de handtekeningen van conische kruispunten observeren als nooit tevoren.

“Dit is een fantastische samenwerking tussen scheikundetheoretici en experimentele kwantumfysici”, zegt Dr. Ting Rei Tan, de hoofdonderzoeker van het onderzoek, in het persbericht. “We gebruiken een nieuwe benadering in de natuurkunde om een ​​al lang bestaand probleem in de scheikunde aan te pakken.”

Kenna Hughes-Castleberry is een stafschrijver bij Inside Quantum Technology en de Science Communicator bij JILA (een samenwerkingsverband tussen de University of Colorado Boulder en NIST). Haar schrijven beats omvatten deep tech, quantum computing en AI. Haar werk is gepubliceerd in Scientific American, Discover Magazine, Ars Technica en meer.

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img