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基于量子的溶剂分子相互作用精准模拟

量子物理 2024-11-25 v2

摘要

我们提出了首个基于量子中心方法的非共价相互作用模拟。我们采用样本基量子对角化 (SQD) 方法模拟了水和甲烷二聚体的势能面 (PES),分别包含亲水和疏水相互作用。我们的量子处理器上的模拟(使用 27 和 36 比特电路),与经典方法在PES平衡区域内几乎一致,仅在CASCI和耦合簇群singles、doubles和修正triples (CCSD(T))方法中偏离不足1 kcal/mol。最后,我们测试了量子方法在捕捉疏水相互作用能力的极限,实验在54个比特上完成。这些结果标志着量子计算在化学问题中的应用取得了重要进展,为更精确地建模生物、化学和药学领域中关键的复杂系统中的非共价相互作用铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.09209,
  title  = {Accurate quantum-centric simulations of supramolecular interactions},
  author = {Danil Kaliakin and Akhil Shajan and Javier Robledo Moreno and Zhen Li and Abhishek Mitra and Mario Motta and Caleb Johnson and Abdullah Ash Saki and Susanta Das and Iskandar Sitdikov and Antonio Mezzacapo and Kenneth M. Merz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.09209},
  year   = {2024}
}