Czy komputery kwantowe w praktyce rozwiążą rzeczywiste problemy — to jedno z najważniejszych, wciąż otwartych pytań tej rozwijającej się branży. Coraz częściej to pytanie będą próbowali rozstrzygnąć badacze zajmujący się chemią przemysłową i medyczną, a rok 2026 zapowiada się jako kluczowy okres dla takich prób.
Obliczanie struktury, reaktywności i innych właściwości chemicznych cząsteczek jest na swój sposób zadaniem „kwantowym”, ponieważ decydują o tym elektrony — cząstki zachowujące się zgodnie z mechaniką kwantową. W miarę wzrostu złożoności cząsteczki obliczenia stają się coraz trudniejsze i w pewnych przypadkach stanowią poważne wyzwanie nawet dla tradycyjnych superkomputerów.
Komputery kwantowe, będąc z natury urządzeniami kwantowymi, teoretycznie mają przewagę w takich zadaniach. Wraz ze wzrostem ich rozmiarów oraz coraz częstszym łączeniem z klasycznymi maszynami, obserwujemy coraz więcej projektów skierowanych na zastosowania w chemii obliczeniowej. Już w 2025 roku pojawiły się pierwsze istotne przykłady hybrydowych rozwiązań: naukowcy z IBM i japońskiego instytutu RIKEN wykorzystali komputer kwantowy razem z superkomputerem do modelowania kilku cząsteczek, a badacze z Google opracowali i przetestowali algorytm kwantowy pomocny w określaniu struktury molekuł.
Inne zespoły idą dalej w kierunku praktycznych rozwiązań: badacze z RIKEN wraz z firmą Quantinuum przedstawili workflow do obliczania energii cząsteczek w sposób, który pozwala komputerowi kwantowemu wychwytywać własne błędy (patrz arXiv:2505.09133). Z kolei start-up Qunova Computing oferuje algorytm wykorzystujący częściowo komputer kwantowy do obliczania energii molekuł — według firmy jest on około 10 razy wydajniejszy niż tradycyjne metody.
W miarę jak dostępne będą większe maszyny, takich projektów powinno przybyć w 2026 roku. Według Davida Muñoza Ramo z Quantinuum „nadchodzące większe urządzenia pozwolą nam opracować mocniejsze wersje istniejącego workflow i w konsekwencji zmierzyć się z ogólnymi problemami chemii kwantowej”. Do tej pory jego zespół zastosował techniki kwantowe jedynie do cząsteczki wodoru, ale bardziej złożone struktury — na przykład katalizatory przyspieszające reakcje istotne w przemyśle — mogą znaleźć się w zasięgu wkrótce.
Inne zespoły również przygotowują się do intensywniejszej pracy nad tymi zastosowaniami. W grudniu ogłoszono współpracę Microsoftu z startupem Algorithmiq, której celem jest szybsze rozwijanie algorytmów chemii kwantowej. Badanie branży przeprowadzone przez Hyperion Research wskazuje, że chemia jest obszarem, w którym zarówno producenci, jak i nabywcy komputerów kwantowych spodziewają się największych postępów i sukcesów w nadchodzącym roku. W dwóch ostatnich corocznych ankietach chemia kwantowa zajmowała drugie i czwarte miejsce w rankingu najbardziej obiecujących zastosowań, co świadczy o rosnącym zainteresowaniu i nakładach na ten kierunek badań.
Jednak prawdziwy przełom w zastosowaniach chemii kwantowej będzie trudny do osiągnięcia bez opanowania problemu błędów — innymi słowy, bez komputerów kwantowych odpornych na błędy, czyli tzw. fault-tolerant. Jak piszą Philipp Schleich i Alán Aspuru-Guzik w komentarzu dla czasopisma Science (DOI: 10.1126/science.ado6686), możliwość uzyskania przewagi nad komputerem klasycznym zależy od algorytmów działających w trybie fault-tolerant. Na szczęście osiągnięcie fault-tolerance jest celem, który zgadzają się realizować niemal wszyscy producenci komputerów kwantowych na świecie.
Podsumowując, 2026 rok zapowiada się jako czas intensyfikacji prób zastosowania komputerów kwantowych w chemii — od modelowania prostych cząsteczek po prace nad katalizatorami — jednak tempo i skala praktycznych korzyści będą w dużej mierze zależeć od postępów w redukcji błędów i osiągnięciu odporności kwantowych maszyn na zakłócenia.