Forskare förutspår att 2026 kan bli början på praktiska tillämpningar för kvantdatorer inom kemi, genom att utnyttja deras inneboende kvantkaraktär för att hantera komplexa molekylberäkningar. Framsteg 2025 har lagt grunden, med större maskiner som förväntas möjliggöra mer sofistikerade simuleringar. Denna utveckling kan gynna industri- och medicinska områden genom förbättrade förutsägelser av molekylstrukturer och reaktivitet.
Utmaningen att förstå en molekyls struktur, reaktivitet och andra kemiska egenskaper härrör från elektronernas kvantbeteende. Traditionella superdatorer kämpar med alltmer komplexa molekyler, men kvantdatorer, som själva är kvantiska enheter, erbjuder en naturlig fördel för dessa uppgifter.
År 2025 togs betydande steg framåt som demonstrerade denna potential. Team vid IBM och Japans RIKEN-institut kombinerade en kvantdator med en superdator för att modellera flera molekyler. Google-forskare utvecklade och testade en kvantalgoritm för att bestämma molekylstrukturer. Samtidigt samarbetade RIKEN med Quantinuum för att skapa ett arbetsflöde för beräkning av molekylernergier, där det kvantiska systemet upptäcker sina egna fel. Separat introducerade Qunova Computing en algoritm som använder kvantiska element för att beräkna energier cirka 10 gånger effektivare än klassiska metoder.
Med blicken mot 2026 förväntar sig experter att större kvantdatorer ska påskynda dessa ansträngningar. David Muñoz Ramo vid Quantinuum noterar: «De kommande större maskinerna kommer att låta oss utveckla kraftfullare versioner av detta [befintliga] arbetsflöde, och slutligen kommer vi att kunna hantera allmänna kvantkemiproblem.» Hans team har hittills simulerat en väte molekyl, med mer komplexa mål som industriella katalysatorer i sikte.
Andra initiativ alignar sig liknande. I december samarbetade Microsoft med kvantmjukvarustartupen Algorithmiq för att påskynda utvecklingen av kvantkemi-algoritmer. En Hyperion Research-undersökning pekar ut kemi som det främsta området för kvantdatorframsteg nästa år, upp från andra och fjärde plats i tidigare undersökningar, vilket speglar växande intresse och investeringar.
Dock beror full realisering på att uppnå fel tolerans i kvantsystem, ett universellt mål bland tillverkare. Som Philipp Schleich och Alán Aspuru-Guzik vid University of Toronto observerar i en nylig Science-kommentar: «En kvantdators förmåga att lösa problem snabbare än en klassisk dator beror på fel tolerant algoritm.» Tills dess kommer hybrida tillvägagångssätt att överbrygga gapet, och potentiellt transformera kemiforskning inom industri och medicin.
