Квантовые компьютеры обещали революцию в химии — новые лекарства, эффективные батареи и прорыв в материаловедении. Но новое исследование, опубликованное в Physical Review B, показывает, что путь к этим обещаниям оказался гораздо длиннее, чем предполагалось.
Авторы проанализировали два основных алгоритма, на которые возлагали надежды: VQE для современных шумных машин и QPE для будущих отказоустойчивых систем.
Для VQE главная проблема — время. Расчет даже относительно небольшой молекулы димерного хрома (Cr₂) потребует около 24 лет непрерывных вычислений. Декогеренция разрушает точность, а с ростом размера молекулы время растет катастрофически. QPE сталкивается с другой трудностью. Алгоритму нужно точное начальное приближение, но с увеличением числа частиц перекрытие между подготовленным и истинным состоянием падает экспоненциально. Это явление, известное как «катастрофа ортогональности», делает вероятность правильного расчета ничтожно малой даже для идеального квантового компьютера.
Исследователи приходят к неожиданному выводу: классические методы вычислительной химии пока остаются вполне конкурентоспособными, а в некоторых случаях превосходят квантовые подходы. Прорыв потребует не просто улучшения процессоров, а принципиально новых алгоритмов и методов подготовки данных. До настоящего квантового преимущества в химии — еще десятилетия работы.
