Може ли 2026. бити година када ћемо почети да користимо квантне рачунаре за хемију?

Да ли квантни рачунари заиста могу да реше практичне проблеме једно је од највећих питања без одговора ове растуће индустрије – и оно на које би могли да одговоре истраживачи индустријске и медицинске хемије 2026.

Израчунавање структуре, реактивности и других хемијских својстава молекула је суштински квантни проблем јер укључује његове електроне, који су квантне честице. Али што је молекул сложенији, ови прорачуни постају тежи, у неким случајевима представљају прави изазов чак и за традиционалне суперкомпјутере.

С друге стране, пошто су квантни рачунари такође суштински квантни, они би требало да имају предност када је у питању решавање ових хемијских прорачуна. И како су квантни рачунари постали већи и лакше се комбинују са традиционалним рачунарима, све чешће их виђамо окренуте овој употреби.

На пример, 2025. истраживачи из ИБМ-а и јапанског научног института РИКЕН користили су квантни рачунар и суперкомпјутер за моделирање неколико молекула. Истраживачи у Гуглу су развили и тестирали алгоритам квантног рачунарства како би помогли у откривању структуре молекула. РИКЕН-ови истраживачи су се такође удружили са фирмом за квантно рачунарство Куантинуум како би осмислили ток рада за израчунавање енергија молекула на такав начин да квантни рачунар ухвати сопствене грешке. Коначно, Кунова Цомпутинг за покретање квантног софтвера већ обезбеђује алгоритам који делимично користи квантни рачунар за израчунавање ових енергија, за који тврди да је око 10 пута ефикаснији од традиционалних метода.

Требало би очекивати да ћемо видети много више овога 2026. године како већи квантни рачунари постану доступни. „Надолазеће веће машине ће нам омогућити да развијемо моћније верзије овог (постојећег) тока посла, и на крају ћемо моћи да се позабавимо општим проблемима квантне хемије“, каже Давид Муњоз Рамо из Куантинуума. До сада се његов тим бавио само молекулом водоника, али он каже да би на хоризонту могле бити сложеније структуре попут катализатора, који убрзавају индустријски релевантне реакције.

Други истраживачки тимови се припремају за сличан посао. На пример, у децембру је Мицрософт најавио сарадњу са старт-упом за квантни софтвер Алгоритхмик са експлицитним циљем бржег развоја више алгоритама квантне хемије. У ствари, истраживање индустрије квантног рачунарства које је спровео Хиперион Ресеарцх открило је да је хемија водећа област у којој произвођачи и купци квантних рачунара подједнако очекују напредак и успех у наредној години. У претходна два годишња истраживања, квантна хемија је била други и четврти најперспективнији случај употребе за квантно рачунарство, респективно, тако да је тренд бележио стално повећање интересовања и улагања.

На крају, међутим, рачунања квантне хемије неће заиста кренути све док квантни рачунари не постану отпорни на грешке или толерантни на грешке – нешто што такође спречава друге примене ових егзотичних уређаја. „Способност квантног рачунара да решава проблеме брже од класичног рачунара зависи од алгоритма отпорног на грешке“, написали су Пхилипп Сцхлеицх и Алан Аспуру-Гузик са Универзитета у Торонту у недавном коментару о квантном рачунарству и хемији за часопис Сциенце. Срећом, постизање толеранције на грешке је једини циљ око којег се може сложити сваки произвођач квантних рачунара широм света.