Команда ученых протестировала алгоритм, разработанный для поиска наиболее перспективных соединений для улавливания атмосферного углерода. Результаты работы опубликованы в журнале AVS Quantum Science.

Улавливание атмосферного углерода является потенциальным инструментом в борьбе с изменением климата. Метод все еще находится на ранней стадии разработки. До сих пор в наиболее многообещающей версии технологии использовался класс соединений, называемых аминами, которые химически связываются с углекислым газом.

Ученые из Национальной лаборатории энергетических технологий и Университета Кентукки рассказали о том, как они протестировали алгоритм, который может анализировать реакции аминов с помощью квантовых вычислений. Они говорят, что их новый алгоритм может быть использован для определения наиболее эффективных аминных соединений для улавливания углерода.

"Мы не удовлетворены существующими молекулами амина, которые мы используем для этого процесса [улавливания углерода]. Мы можем попытаться найти новую молекулу для этого, но если мы захотим протестировать ее с использованием классических вычислительных ресурсов, это будет очень дорогостоящий расчет. Мы надеемся получить быстрый алгоритм, который сможет выявлять тысячи новых молекул и структур", - пояснил автор исследования Цин Шао.

Причина, по которой для алгоритма потребовался бы квантовый компьютер в отличие от классического компьютера, заключается в том, что моделирование химической реакции должно учитывать взаимодействия между каждой задействованной парой атомов. Это означает, что даже простые молекулы, такие как трехатомная молекула CO2, вступая в реакцию с аммиаком, состоящим из четырех атомов, могут приводить к сотням атомных взаимодействий.

Квантовые компьютеры, конечно, все еще находятся в разработке. Исследователи разработали свой алгоритм для работы в рамках ограниченных параметров существующих квантовых компьютеров.