Im weiten Kosmos der technologischen Innovation gibt es eine Gruppe mutiger Entdecker. Sie haben nicht nur den Nobelpreis für Chemie für ihre Arbeit zur Vorhersage von Proteinstrukturen mittels künstlicher Intelligenz erhalten, sondern auch die Grenzen unseres Verständnisses von komplexen Molekülberechnungen im Bereich des Quantencomputings erweitert.
Das Forschungsteam des Korea Institute of Science and Technology (KIST) ist wie ein „Magier“ der Quantenwelt und hat mit einer revolutionären Methode die Grenzen des traditionellen Quantencomputings überwunden. Ihre Geheimwaffe? Eine hochdimensionale Quanteneinheitsinformationseinheit, genannt „Qudit“.
Bildquelle: Das Bild wurde von KI generiert und von Midjourney lizenziert.
Traditionelle Quantenbits (Qubits) sind wie Schalter, die nur „Ja“ oder „Nein“ verarbeiten können, während ein Qudit ein „Multifunktionsknopf“ ist, der mehrere Zustände gleichzeitig verarbeiten kann. Das Forschungsteam hat diesen Durchbruch erreicht, indem es den Bahndrehimpuls einzelner Photonen manipulierte. Man könnte sagen, sie haben dem Quantencomputer ein „Quantenhirn“ eingebaut, das mehrere Aufgaben gleichzeitig bewältigen kann.
Das Erstaunlichste ist, dass es sich nicht nur um theoretische Innovationen handelt, sondern auch um beeindruckende praktische Ergebnisse. Das Forschungsteam hat erfolgreich 16-dimensionale Berechnungen von Wasserstoff- und Lithiumhydridmolekülen durchgeführt – eine Premiere in einem Photonsystem! Noch wichtiger ist, dass ihre Berechnungsgenauigkeit den Goldstandard der chemischen Berechnungen erreichte, ohne dass herkömmliche Fehlerkorrekturtechniken eingesetzt wurden.
Was bedeutet das? Es bedeutet, dass wir in Zukunft mit weniger Rechenressourcen komplexere Molekülstrukturen präziser simulieren können. Von der Entwicklung neuer Medikamente über die Optimierung der Batterieleistung bis hin zu Klimamodellen und Materialwissenschaften wird diese Technologie revolutionäre Veränderungen bringen.
Professor Hyang-Tag Lim, der leitende Forscher des KIST, beschreibt diesen Durchbruch so: „Wir sind wie Pioniere in der Quantenwelt, die mit weniger Ressourcen mehr Möglichkeiten erschließen.“
Die Nobelpreisträger haben mit künstlicher Intelligenz die Geheimnisse der Proteinstrukturen gelüftet, während dieses koreanische Forschungsteam dem technologischen Fortschritt mit Quantencomputing Flügel verleiht. Die Zukunft der Technologie entfaltet sich gerade jetzt.