ケミカルコンピューター

化学コンピューターは 、いわゆる 計算化学 において化学者が使用するコンピューターで、非常に複雑な計算を実行し、研究情報を保存します。

量子力学計算など、従来の方法では実行するのが困難な化学計算もありますが、これは、製品がまだ準備されていない状態で合成された製品や新しい分子をテストするために使用され、一般に正確な分析が行われるため、無駄な費用を回避するために使用されます。実行には時間がかかり、費用がかかります。したがって、この目的のためにプログラムされたコンピュータは、出費と時間の無駄を回避します。

化学はその分野で日々成長する科学であり、現在、約 100 万の 無機化合物 と 1,600 万を超える 有機化合 物があり、化学者は毎日ますます多くの化合物を単離するため、このすべてのデータを従来のコンピューターに保存することは不可能になっています。この考えに基づいて、アダマツキー アンドリュー教授率いるブリストルのウェスト イーグランド大学の科学者チームは、化学反応を解釈し、可能な限り多くの知識を保存できるコンピューターを構築し、さまざまなユーザーによるアクセスを容易にする研究を開始しました。世界中の関連分野の化学物質やその他の研究者。

この化学コンピューターは、酸化還元反応である ベロウソフ・ザボチンスキー (BZ) 反応 と呼ばれる一連の振動化学反応に基づいており、1950 年にロシアの生化学者ボリス・パブロビッチ・ベロウソフによって発見され、1961 年にモスクワ大学の学生アナトール・ジャボチンスキーによって完成されました。ベローソフは、 クレブスサイクルを研究していたときに、 反応によって色が変化し、 化学平衡 に達していないことを偶然発見しました。反応は次のとおりでした。

これらの反応の振動波は、コンピューターに接続された酸化還元電位電極によって監視され、コンピューターはこれらの振動をグラフに変換し、2 つの 3 次元形状のセットであるボロン図を使用して計算します。科学者たちは、化学コンピューターが複雑な代数計算を実行できることを発見し、計算式を日常の研究に応用できる単純なものにしました。

科学者たちは、数秒で計算を実行し、情報を保存し、化学反応をシミュレートし、分子の形状を推定できるコンピューターを研究していますが、これを実現するにはペタフロップスの範囲のものが必要です。現在、テラフロップスの範囲でコンピューターを使用するのが一般的ですが、化学分野の科学が進歩するにつれて、スーパーコンピューターの 1,000 倍であるペタフロップスの範囲で動作する、ますます高度なシステムの開発が必要になります。現在稼働中。これらのコンピューターは、計算化学と呼ばれる化学の新興分野の一部です。この分野はまだ正式に部門として認められておらず、化学の 4 つの古典的な部門、つまり分析、物理化学、有機、無機の支援に限定されています。

参考文献:
ジョーンズ、ロレッタ。アトキンス、ピーターの化学原理 – 現代生活と環境への疑問 – 第 3 版、ポルト アレグレ:ブックマン、2006 年。

http://www.faidherbe.org/site/cours/dupuis/oscil.htm
http://pubs.acs.org/cen/science/87/8715sci3.html
https://web.archive.org/web/20170201172957/http://www.pnas.org:80/content/103/43/15727/F1.expansion.html