Kluczowym elementem prowadzonych działań była symulacja kwantowa, która umożliwiła obserwacje w czasie rzeczywistym. Australijscy naukowcy śledzili, jak tamtejsze atomy reagują ze światłem, bądź tworzą nowe związki, a szczegółowe wyniki zorganizowanych badań zaprezentowali w Journal of the American Chemical Society.
Czytaj też: Jedna cząstka odmienia oblicze ogniw słonecznych. Rewolucyjna technologia czeka za rogiem
Poczynione postępy w tego typu eksperymentach mogą doprowadzić do szeregu realnych postępów. Mówi się chociażby o możliwości rozwoju, które dotychczas były nieosiągalne nawet przy udziale najbardziej zaawansowanych maszyn zwanych superkomputerami. Sam eksperyment odbywał się natomiast z wykorzystaniem komputera kwantowego z uwięzionymi jonami.
Sukces nie byłby możliwy bez nowatorskiej techniki opartej na zasobooszczędnym schemacie kodowania. Jak wyjaśniają członkowie zespołu badawczego, dzięki temu byli w stanie symulować pełną dynamikę interakcji między światłem a wiązaniami chemicznymi. Zapewniło to niebywały wgląd w zachodzące procesy i utorowało drogę do postępów w dziedzinie chemii i fizyki. W praktyce powinno to oznaczać chociażby projektowanie wydajniejszych urządzeń wytwarzających energię elektryczną z wykorzystaniem światła słonecznego czy lepsze zrozumienie zjawisk pokroju fotosyntezy.
Symulacja kwantowa przeprowadzona przez naukowców z Australii zapewniła im nieosiągalny wcześniej wgląd w interakcje cząstek ze światłem
Wcześniej podobne osiągnięcia pozostawały poza zasięgiem ze względu na zbyt wysoką złożoność procesów obejmujących dynamiczne i ciągle zmieniające się interakcje. Ale takie ograniczenia odeszły już w zapomnienie. Naukowcy z Australii dokonali przełomu, śledząc zachowanie cząsteczek wzbudzonych światłem. Zasobooszczędna technika i imponujące możliwości komputerów kwantowych zapewniły genialne rezultaty.
W praktyce oznaczało to, że zamiast wielu uwięzionych jonów wystarczył… jeden. Gdyby autorzy przytoczonych badań chcieli osiągnąć ten sam cel z wykorzystaniem wcześniej stosowanych rozwiązań, to obliczenia wymagałyby 11 idealnych kubitów i 300 000 idealnych bram splątania. Różnica jest kolosalna i wręcz trudna do wyobrażenia.
Czytaj też: Fizycy odkryli nowy wymiar światła. Jego powiązanie z czasem jest zadziwiające
Ostatecznie członkowie zespołu badawczego zyskali nowy wgląd w interakcje z udziałem allenu, pirazyny oraz tzw. butatrienu. Jak podkreślają, symulacja przebiegała w skali milisekundowej, choć odtwarzała przy tym zdarzenia zachodzące w femtosekundach. A wszystko to w odniesieniu do dynamiki trzech różnych cząsteczek wchodzących w interakcje ze światłem. Niebywałe!