Японские ученые разработали новый метод квантовых расчетов, который позволяет найти оптимальную геометрическую структуру молекулы. Этот метод может быть использован при создании новых лекарств и материалов. Исследование опубликовано в журнале The Journal of Physical Chemistry Letters.
В последние годы активно развиваются исследования, связанные с использованием квантовых компьютеров. Особое внимание привлекают квантово-химические расчеты, которые позволяют определить электронные структуры атомов и молекул. Для того чтобы применять их в химии и в смежных сферах, важно также разработать методы оптимизации геометрии молекул, которые могли бы находить наиболее стабильную структуру молекулы. Однако для этого нужно рассчитывать производные энергии относительно координат атомов в молекуле. Обычно такие расчеты производятся с помощью метода конечных разностей. Ранее было показано, что квантовому компьютеру, в отличие от обычного, для этого требуется всего один запрос, а не два, вне зависимости от числа степеней свободы.
Японские ученые успешно разработали алгоритм расчета интервала энергий, что позволит определить разницу между энергиями двух структур молекулы. Используя этот алгоритм и метод конечных разностей, можно рассчитать производные энергий относительно координат атомов всего в один шаг. Ученые применили свой метод, чтобы определить оптимальную геометрическую структуру молекул H2, LiH, BeH2 и N2, при этом не определяя сумму энергий.
Исследователи отметили, что разработанный ими метод расчетов может применяться для определения не только геометрии молекул, но и других их свойств. Именно поэтому подход может использоваться в областях разработки новых лекарств и материалов.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
