Paul van Gerven
20 October 2017

IBM heeft het meest complexe molecuul tot nu toe doorgerekend met een quantumcomputer.

Klassieke computers kunnen niet veel voor chemici betekenen om de wereld van moleculen te doorgronden en te simuleren. Zonder ingrijpende versimpelingen worden dat soort problemen al snel veel te groot om in afzienbare tijd op te lossen. Zo blijft het altijd een verrassing of de computationele benadering recht doet aan de praktijk.

Quantumcomputers hadden tot voor kort nog minder te bieden: die konden eigenlijk niet veel meer dan wat een ijverige scheikundige met pen en papier kan uitrekenen. Maar dat is slechts een kwestie van tijd. Chemische simulaties lenen zich bij uitstek voor quantumberekeningen, alleen moeten dat soort computers nog een flink stuk beter worden.

IBM_BeH2
IBM gebruikte zes qubits van een quantumcomputer met zeven qubits om de structuur van berylliumhydride te berekenen. Foto: Kandala/Nature

Dat gaat in hele kleine stapjes. In Nature laten onderzoekers van IBM zien hoe ze met zes qubits de structuur hebben bepaald van berylliumhydride (BeH2). Chemisch gezien, is dat een doodeenvoudige verbinding waar een gewone computer probleemloos exacte berekeningen aan doet, maar het is desalniettemin de meest complexe atomaire configuratie die een quantumcomputer tot nu toe heeft weten op te lossen.

Om berekeningen te doen waar de chemie echt iets aan heeft – ten behoeve van de ontwikkeling van medicijnen of katalysatoren, bijvoorbeeld – zijn ordegroottes meer qubits nodig, in sommige gevallen misschien wel miljoenen. Ook de 50-qubit-quantumcomputer die naar verwachting dit jaar wordt opgestart, zal chemici dus nog niet kunnen helpen.