量子コンピュータ上の局在量子化学【JST・京大機械翻訳】

Otten Matthew; Hermes Matthew R.; Pandharkar Riddhish; Alexeev Yuri; Gray Stephen K.; Gagliardi Laura

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202209462741740 整理番号：22P0298662

量子コンピュータ上の局在量子化学【JST・京大機械翻訳】

Localized Quantum Chemistry on Quantum Computers

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発行年： 2022年03月03日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年03月03日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

大規模,強相関系の量子化学計算は,典型的には,システムのサイズに指数的にスケールする計算コストによって制限される。量子コンピュータ用に特別に設計された量子アルゴリズムは,これを軽減することができるが,必要な資源は今日の量子デバイスにとってまだ大きすぎる。ここでは,基底状態エネルギーを計算するために,量子位相推定(QPE)および変分ユニタリー結合クラスタ単一および二重(UCSD)と化学系の多参照波動関数の局在化を組み合わせた量子アルゴリズムを示した。「局所能動空間ユニタリー結合クラスタ」(LAS-UCC)と呼ばれる提案アルゴリズムは,特定の形状に対してシステムサイズに線形にスケールし,QPEと比較してゲートの全数における多項式低減を提供し,一方,UCCSD仮説を用いた変分量子固有ソルバーの上の精度を提供し,また,古典的局所能動空間自己整合場より上の精度を提供した。LAS-UCCの精度を,(H_2)_2を2つのH_2分子に解離し,trans-ブタジエンで2つの二重結合を切断することによって実証し,20H_2分子までの線形鎖に対して,資源推定を提供した。【JST・京大機械翻訳】

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分子の電子構造 , 物理化学一般

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