Revolução na química quântica: a IA diz precisamente energia eletrônica!

Revolução na química quântica: a IA diz precisamente energia eletrônica!

Heidelberg, Deutschland - O uso da inteligência artificial (AI) na química quântica está se tornando cada vez mais importante, especialmente no que diz respeito à previsão da energia cinética dos elétrons em sistemas quânticos moleculares. O projeto "Química Quântica sem Função de Ondas", liderada pelo Prof. Fred Hamprecht, Prof. Andreas Dreuw e Prof. Maurits W. Haverkort, visa simplificar os cálculos complexos em nível molecular com a ajuda dos mais recentes métodos de IA. According to uni-heidelberg.de , the calculation of electrons in the context of classical physics is a challenge Porque eles são da distribuição e densidade dos elétrons depende.

são compostas de núcleos atômicos carregados positivamente e elétrons carregados negativamente. Embora a energia cinética na física clássica possa ser facilmente calculada, a situação é muito mais complexa em nível molecular. A descrição necessária é feita por uma "função de onda" que depende das coordenadas de todos os elétrons. Atualmente, não existe uma fórmula suficientemente precisa para calcular a energia cinética sem essa função de onda. No entanto, o uso da IA ​​pode abrir novas possibilidades aqui, derivando toda a energia da densidade de elétrons.

Projetos e progresso na química quântica

Além dos esforços em Heidelberg, o projeto Kid-qc² (design baseado em IA para circuitos quânticos escaláveis, eficientes e altamente estruturados para química quântica) pesquisam a otimização dos círculos de comutação quântica. Essa iniciativa, realizada em cooperação entre Fraunhofer IIS e o presidente do algoritmo quântico da Universidade de Augsburg, visa superar os procedimentos aritméticos clássicos para lidar com sistemas moleculares complexos. Quantum computers can provide potentially faster and more precise results in the simulation of molecular reactions, such as iIS.FRAUNHOFER.de

O projeto Kid-qc² é financiado pelo Ministério do Estado da Baviera para economia, desenvolvimento estatal e energia com 1,03 milhão de euros e tem um período de projeto até o final de 2026. Nesse contexto, Dr. Daniel Scherer, da Fraunhofer IIS, a importância da cooperação com o Prof. Jakob Kottmann da Universidade de Augsburg.

O futuro da química quântica

O uso de tecnologias de IA pode representar uma mudança de paradigma na química quântica. A combinação de IA e computação quântica abre novas maneiras de pesquisa científica, especialmente na automação e otimização de processos de design para circuitos quânticos. Portanto, a previsão e investigação de sistemas moleculares complexos podem ser revolucionados, o que é de enorme relevância, principalmente devido aos limites dos computadores quânticos atuais, como o número limitado de qubit e operações quânticas de solução de problemas.

No geral, os projetos atuais nessa área ilustram como a interação da IA ​​e da química quântica pode ajudar a dominar os desafios da dinâmica molecular e enriquecer o cenário de pesquisa de forma sustentável.