EO

Moleculen zoeken met de kwantumcomputer: 'Logisch, ze spreken dezelfde taal"

29 mei 2020 om 09:30 uur

Hoe kwantumcomputeralgoritmen complexe moleculen simuleren

Computationele scheikunde is een voorbeeld van een toepassing die veel belang kan hebben bij de rekenmogelijkheden van de kwantumcomputer. Kwantumcomputers met de schaal die nodig is voor complexe kwantumchemische uitdagingen, bestaan echter nog niet. Shell, de Universiteit Leiden en de Vrije Universiteit Amsterdam zijn nu een vijfjarige samenwerking aangegaan om om te verkennen hoe een kwantumcomputer kan worden ingezet voor toepassingen in Shell's activiteiten.


Kwantumcomputers zullen een critical enabler zijn om complexe chemische systemen te simuleren op een industriële schaal, zoals katalyse in de petrochemie. Nog belangrijker is het getrouw modelleren van complexe chemische processen in de basis van veel technologieën met een lage koolstof-intensiteit, zoals fotokatalyse om zonne-energie in te vangen en vast te leggen, of elektrolyse van water om groen waterstof te maken, het invangen en omzetten van CO2, en de gedeeltelijke oxidatie van methaan tot koolstof en waterstof.

 

"Moleculen spreken de taal van de kwantummechanica, dus het is logisch dat je een kwantumcomputer gebruikt als je op zoek bent naar nuttige moleculen", meent Carlo Beenakker, hoogleraar theoretische natuurkunde aan Universiteit Leiden. "Niets gaat boven de moedertaal."

 

Nu de eerste kwantumcomputers beschikbaar komen, is er een toenemende aandacht voor de ontwikkeling van algoritmes en programma's die erop kunnen draaien. Hierop spitst de samenwerking met Shell zich toe. Lucas Visscher (VU): "Dit zou een unieke kans zijn om het gedrag van elektronen in belangrijke reacties beter te begrijpen."

 

Waterstofmolecuul

De onderzoekers hebben al een methode ontwikkeld om met een kwantumcomputer de krachten uit te rekenen tussen de atomen in een molecuul. Als test werd het programma toepast op een simpel systeem (een waterstofmolecuul) met behulp van een kwantumcomputer die collega's uit Delft gebouwd hebben met supergeleidende elementen.


watsrKwantumchemieberekening van het waterstofmolecuul 

 

Plannen voor de toekomst zijn de uitbreiding van dit onderzoek naar eenvoudige modellen van fotochemische processen. "Ik zie de ontwikkeling van algoritmes voor niet-adiabatische kwantumdynamica als een toepassing waar kwantumcomputers spoedig de huidige beperkingen kunnen overwinnen in de beschrijving van belangrijke fotochemische processen die bijvoorbeeld een rol spelen in het gezichtsvermogen", zegt scheikundige Francesco Buda (Leiden).

 

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Nieuwe kleine transponderschakelaar CTM

De nieuwe CTM is heel klein en is geschikt voor elke radius vanaf slechts 15cm. Toch is het een volwaardige PL e - Cat....

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

14 juli 2020, online

Hannover Messe Digital Days

Een digitaal overzicht van actuele ontwikkelingen op het gebied van industrie, energie en logistiek en...

11 augustus 2020, Vianen

Masterclass Machineveiligheid XL

11, 12 , 18, 19 augustus 2020

19 augustus 2020, Vianen

Machineveiligheid in een dag

Meer agendapunten »