Peneliti di Google Quantum AI telah menunjukkan bagaimana komputer kuantum Willow mereka dapat meningkatkan spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir untuk mengungkap struktur molekul. Teknik tersebut, yang disebut Quantum Echoes, menggunakan gangguan qubit untuk meniru analisis molekul. Meskipun menjanjikan, belum menunjukkan keunggulan jelas atas metode klasik.
Komputer kuantum Willow milik Google Quantum AI, yang memiliki 103 qubit, telah digunakan untuk menginterpretasikan data dari spektroskopi Resonansi Magnetik Nuklir (NMR), alat kunci dalam kimia dan biologi untuk menentukan struktur molekul. Tim, yang dipimpin oleh Hartmut Neven, mengembangkan protokol bernama Quantum Echoes, yang mengambil analog kuantum dari efek kupu-kupu. Dalam prosesnya, peneliti menerapkan urutan operasi pada qubit, mengganggu satu qubit spesifik sebagai 'kupu-kupu kuantum', membalik urutan, dan kemudian mengukur sifat kuantum sistem untuk mengekstrak informasi tentang keseluruhan.
Pendekatan ini meniru penggunaan NMR dari gangguan elektromagnetik pada molekul untuk memetakan posisi atom, berpotensi menciptakan 'penggaris molekul yang lebih panjang' untuk mengamati atom yang jauh. Seperti yang dijelaskan oleh anggota tim Tom O’Brien, “Kami membangun penggaris molekul yang lebih panjang.” Metode kuantum terbukti dapat direproduksi di dua komputer kuantum, dibantu oleh perangkat keras Willow yang ditingkatkan dengan tingkat kesalahan yang lebih rendah. Namun, untuk dua molekul organik, hanya hingga 15 qubit yang digunakan, dan hasilnya dapat direproduksi oleh komputer klasik. Tim memperkirakan bahwa superkomputer akan memakan waktu 13.000 kali lebih lama untuk komputasi serupa, meskipun demonstrasi tersebut masih awal dan belum diterbitkan dalam bentuk peer-reviewed.
Para ahli memberikan pandangan campuran. Keith Fratus dari HQS Quantum Simulations menyebutnya sebagai tautan penting antara NMR dan komputasi kuantum tetapi terbatas pada studi biologis khusus. Dries Sels dari Universitas New York mencatat bahwa itu memajukan simulasi kuantum protokol NMR yang kompleks, memberikan motivasi meskipun sedikit contoh industri. Curt von Keyserlingk dari King’s College London memuji prestasi eksperimental tetapi mempertanyakan utilitas luasnya, menyarankan bahwa metode klasik bisa bersaing dan daya tariknya terutama terletak pada penelitian fisika kuantum fundamental. Seiring peningkatan kinerja qubit, O’Brien mengantisipasi aplikasi yang lebih luas untuk molekul yang lebih besar. Karya tersebut muncul di Nature (DOI: 10.1038/s41586-025-09526-6).