囚禁离子量子计算机上水分子的基态能量估计
量子物理
2019-03-08 v2 新兴技术
摘要
量子计算利用叠加与纠缠的量子资源来高效求解对经典计算机而言难解的计算问题。例子包括计算分子与核结构、模拟强相互作用电子系统，以及建模材料功能的各个方面。尽管在将这些问题映射为量子算法方面已取得大量理论进展，但求解此类问题的资源需求与现有量子硬件能力之间仍存在巨大鸿沟。弥合这一鸿沟需要一种协同设计方法，即算法的表达与硬件本身共同开发以优化执行。在此，我们描述了一个在囚禁离子量子计算机上求解化学问题的可扩展协同设计框架，并将其应用于计算水分子的基态能量。囚禁离子量子计算机的稳健操作产生的能量估计误差接近化学精度，而化学精度是预测化学反应动力学速率所需的阈值目标。
引用
@article{arxiv.1902.10171,
title = {Ground-state energy estimation of the water molecule on a trapped ion quantum computer},
author = {Yunseong Nam and Jwo-Sy Chen and Neal C. Pisenti and Kenneth Wright and Conor Delaney and Dmitri Maslov and Kenneth R. Brown and Stewart Allen and Jason M. Amini and Joel Apisdorf and Kristin M. Beck and Aleksey Blinov and Vandiver Chaplin and Mika Chmielewski and Coleman Collins and Shantanu Debnath and Andrew M. Ducore and Kai M. Hudek and Matthew Keesan and Sarah M. Kreikemeier and Jonathan Mizrahi and Phil Solomon and Mike Williams and Jaime David Wong-Campos and Christopher Monroe and Jungsang Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.10171},
year = {2019}
}
备注
14 pages, 7 figures