Այս համագործակցությունը կօգտագործի քվանտային հաշվարկներ՝ արտադրությունն ավելի կայուն դարձնելու համար

On երկուշաբթի, Գերմանիայում գործող պոլիմերային արտադրող Covestro-ն հայտարարեց 5-ամյա համագործակցության համաձայնագրի կնքման մասին Սան Ֆրանցիսկոյում գործող քվանտային հաշվողական ծրագրային ապահովման մշակող QC Ware-ի հետ: Միասին ընկերությունները կաշխատեն մշակել քվանտային հաշվողական ալգորիթմներ, որոնք կարող են բարելավել Covestro-ի արտադրական գործընթացներն ու նյութերը:

«Մենք լիովին համոզված ենք, որ քվանտային հաշվարկների տեխնոլոգիան ապագայում հաշվողական քիմիկոսներին որոշիչ խթան կհանդիսանա», - ասում է Թորստեն Հայնեմանը, Covestro-ի խմբային նորարարությունների ղեկավարը:

Քիմիական արտադրությունը և նյութերի գիտությունը արդյունաբերություններ են, որտեղ մանրադիտակային համակարգերի մանրադիտակային փոփոխությունները կարող են մեծ ազդեցություն ունենալ մակրո մասշտաբների զարգացման վրա: Հաշվողական քիմիկոսները քրտնաջան աշխատում են, որպեսզի սահմանեն մանրադիտակային կառուցվածքները, օրինակ, արևային մարտկոցում, մինչև այն մակարդակը, թե ինչպես են էլեկտրոնները շարժվում դրա միջով: Այդ ենթակառուցվածքի նուրբ փոփոխությունները կարող են նշանակել արդյունավետության տոկոսային աճ, որը կարող է ամեն տարի արևային էներգիայի կայանից ստանալ մեգավատ ավելի շատ էներգիա: Նմանապես, քիմիական ռեակցիայի կատալիզատորի մի քանի մոլեկուլների տարբերությունը կարող է նշանակել, որ ռեակցիան կարող է տեղի ունենալ մի քանի աստիճան ցածր ջերմաստիճանում, ինչը կարող է արտադրողներին խնայել հազարավոր կամ նույնիսկ միլիոնավոր դոլարների ծախսերը:

Բայց այս քիմիայի մարտահրավերն այն է, որ այն պետք է արվի քվանտային մակարդակով, որտեղ մաթեմատիկան այնքան բարդ է, որ նույնիսկ սուպերհամակարգիչները դժվարանում են թվերը ճզմել: Սա ստեղծում է փոխզիջում, որտեղ ժամանակին նյութեր կամ գործընթացներ նախագծել կարողանալը նշանակում է մաթեմատիկական մոդելների պարզեցում և քվանտային համակարգերի մոտավոր մոտեցում: Որքան ավելի պարզեցված լինի մոդելը, այնքան ավելի արագ համակարգիչները կարող են կոտրել այն, բայց արտադրության որակի կամ արդյունավետության գնով:

Հենց այստեղ է մտնում քվանտային հաշվիչը: Քանի որ այս համակարգերը օգտվում են քվանտային գործընթացներից հաշվողական հզորություն ստեղծելու համար, նրանք ունեն քիմիան առանց մոտավորության նմանակելու ներուժ: «Քվանտային քիմիան չափազանց բնական է անել քվանտային համակարգչի վրա», - բացատրում է Ռոբ Փերիշը, QC Ware-ի քիմիայի սիմուլյացիաների ղեկավարը (և 2015թ. Forbes Մինչև 30 տարեկան գիտությունների ցուցակ): «Եվ դրա պատճառն այն է, որ դուք փորձում եք մի քվանտային համակարգի դոպելգանդեր ստեղծել մեկ այլ քվանտային համակարգում: Այսպիսով, այն շատ գեղեցիկ է քարտեզագրում»:

Covestro-ն և QC Ware-ն անցած տարին անցկացրել են համագործակցության մեջ՝ մշակելու հայեցակարգի ապացույց՝ արդյունաբերական կիրառություններում մոլեկուլներ արտադրող ռեակցիաների տեսակների մոդելավորման համար: Այս աշխատանքի արդյունքում ստացվել են երկու հոդվածներ, որոնցից մեկը ցույց է տալիս նոր տեխնիկա, որը թույլ է տալիս սիմուլյացիա իրականացնել՝ օգտագործելով ավելի քիչ քվանտային հաշվողական ռեսուրսներ, իսկ մյուսը մշակում է էներգիայի գրադիենտները հաշվարկելու նոր եղանակ: Այս գրադիենտները օգտագործվում են արտադրողների կողմից օգտակար քիմիական գործընթացների մոդելավորման համար:

Rհենց հիմա, գոյություն ունեցող քվանտային հաշվողական ապարատը ի վիճակի չէ իրականացնել որոշ խոշոր մոդելավորումներ, որոնցով հետաքրքրված են երկու ընկերությունները, ասում է Փերիշը: Բայց համագործակցությունն ուղղված է նրան, որ ծրագրային ապահովումն ու ալգորիթմները պատրաստ լինեն այն օրվա համար, որ կա:

«Նախաձեռնությունը, որը մենք ձեռնամուխ ենք եղել դա անելու, հետևյալն է. հինգ տարի հետո դա տեղակայեք լավագույն մոտաժամկետ քվանտային համակարգչի վրա, որն առկա է այս պահին», - ավելացնում է նա: «Եվ սա մի բան է, որն իր մեջ կունենա բազմաթիվ անհատական ​​հետազոտական ​​հոսքեր»:

Հայնեմանը բացատրում է, որ կարճաժամկետ հեռանկարում Covestro-ն հուսով է կիրառել այս նոր տեխնիկան իր քիմիական արտադրության գործընթացներում, որոնք կախված են կատալիտիկ ռեակցիաներից, որոնք պետք է ավելի հեշտ լինի մոդելավորել քվանտային ապարատով, որը այժմ մշակվում է և կարելի է ակնկալել, որ հասանելի կլինի մի քանի ժամում։ տարիներ։ Բարելավելով այս տեսակի քիմիան՝ Covestro-ն հույս ունի ունենալ ավելի արդյունավետ գործընթաց, որն ավելի քիչ թափոններ է արտադրում: «Դա նշանակում է ավելի շատ արդյունք, քիմիական ռեակցիաների ավելի բարձր որակ մեր արտադրած արտադրանքներում և ավելի քիչ էներգիայի սպառում գործարաններում», - ավելացնում է նա:

Երկրորդ նախագիծը, որը կդիտարկեն Covestro-ն և QC Ware-ը, արտադրության շրջանաձևության հնարավորությունն է: Ընկերությունն ակնկալում է, որ աշխարհում ավելի շատ օրենսդրություն կստեղծվի, որը նպատակաուղղված կլինի պոլիմերների և այլ նյութերի վերամշակմանը իրենց սկզբնական բաղադրիչների փոխարեն, այլ ոչ թե աղբավայրերում կամ այրելու համար: «Մենք նաև կարծում ենք, որ այստեղ քվանտային հաշվարկը կարող է հիմնական խթանիչ լինել», - ասում է Հայնեմանը:

In ավելի երկարաժամկետԵրկու ընկերություններն էլ կարծում են, որ քանի որ քվանտային հաշվողական ապարատը հասունանում է, այն կկարողանա ավելի բարդ սիմուլյացիաներ վարել, որոնք նոր հնարավորություններ են ստեղծում արտադրանքի արտադրության համար: Covestro-ի համար մեկ հնարավորություն է վերականգնվող էներգիայի տիրույթում, որտեղ քվանտային հաշվարկները կարող են օգնել ավելի լավ արևային մարտկոցների և մարտկոցների համակարգերի նախագծմանը: QC Ware-ի համար դա նշանակում է քվանտային ծրագրակազմի և ալգորիթմների մշակում, որոնք կարող են վաճառվել այլ նյութեր արտադրողներին, ինչպես նաև հիմք կստեղծեն այլ ծրագրերի համար, ինչպիսիք են դեղերի հայտնաբերումը:

«Մենք ունենք այս փոխշահավետ պայմանավորվածությունը, որտեղ նրանց համար նրանք կարող են արագություն ձեռք բերել քվանտային տեղեկատվության և քվանտային հաշվարկների մեջ, և նրանք կարող են ներքին տեխնոլոգիան օգտագործել շուկայում վաճառվող ապրանքներ մշակելու համար», - ասում է QC Ware-ի համահիմնադիրը և գործադիր տնօրենը: Մեթ Ջոնսոն.

«Կարծում եմ՝ այս համագործակցությունը և համագործակցությունը QC Ware-ի հետ ցույց է տալիս, թե ինչպես են աշխատում հետազոտություններն ու զարգացումները գլոբալ ցանցերում», - ավելացնում է Հայնեմանը: «Դա նշանակում է, որ մենք համախմբում ենք ճիշտ փորձաքննությունը և հարմարեցնում մեր համագործակցությունները՝ ընդհանուր նպատակը մղելու համար»: