که در علوم کوانتومی AVSتوسط انتشارات AIP، محققان آزمایشگاه ملی فناوری انرژی و دانشگاه کنتاکی الگوریتمی را برای مطالعه واکنش‌های آمین از طریق محاسبات کوانتومی به کار گرفتند. این الگوریتم را می توان روی یک کامپیوتر کوانتومی موجود اجرا کرد تا ترکیبات آمین مفیدی برای جذب کربن سریعتر پیدا کند.
“ما از مولکول های آمین فعلی که برای این کار استفاده می کنیم راضی نیستیم [carbon capture] کینگ شائو، نویسنده، می‌گوید: «می‌توانیم سعی کنیم یک مولکول جدید برای انجام آن پیدا کنیم، اما اگر بخواهیم آن را با استفاده از منابع محاسباتی کلاسیک آزمایش کنیم، محاسبه بسیار گرانی خواهد بود. امید ما این است که الگوریتمی سریع داشته باشیم که بتواند هزاران مولکول و ساختار جدید را غربال کند.”
یوهوا دوان، نویسنده این کتاب گفت: ما در تلاش هستیم از فناوری محاسبات کوانتومی فعلی برای حل یک مشکل زیست محیطی عملی استفاده کنیم.
جذب کربن اتمسفر یک راه حل بالقوه برای این مشکل است. دی اکسید کربن را از هوا بیرون می کشد و به طور دائم ذخیره می کند تا اثرات تغییرات آب و هوایی را معکوس کند. فن‌آوری‌های عملی جذب کربن هنوز در مراحل اولیه توسعه هستند و امیدوارکننده‌ترین آن‌ها شامل دسته‌ای از ترکیبات به نام آمین‌ها است که می‌توانند از نظر شیمیایی با دی‌اکسید کربن متصل شوند. کارایی در این طرح‌ها بسیار مهم است و شناسایی ترکیبات حتی کمی بهتر می‌تواند منجر به جذب میلیاردها تن دی اکسید کربن اضافی شود.
با این حال، کامپیوترهای کوانتومی هنوز یک فناوری در حال توسعه هستند و به اندازه کافی قدرتمند نیستند که بتوانند مستقیماً این نوع شبیه‌سازی‌ها را انجام دهند. اینجاست که الگوریتم گروه وارد می‌شود: به رایانه‌های کوانتومی موجود اجازه می‌دهد تا مولکول‌های بزرگ‌تر و واکنش‌های پیچیده‌تر را تجزیه و تحلیل کنند، که برای کاربردهای عملی در زمینه‌هایی مانند جذب کربن حیاتی است.
هر الگوریتم کامپیوتری که یک واکنش شیمیایی را شبیه‌سازی می‌کند، باید برهمکنش‌های بین هر جفت اتم درگیر را در نظر بگیرد. حتی یک مولکول سه اتمی ساده مانند دی اکسید کربن که با ساده ترین آمین، آمونیاک، که دارای چهار اتم است، پیوند می زند، صدها برهمکنش اتمی را به همراه دارد. این مشکل رایانه‌های سنتی را آزار می‌دهد، اما دقیقاً همان سؤالی است که رایانه‌های کوانتومی در آن برتری دارند.
