考虑杜申斯基旋转与非谐性的分子振动分辨电子光谱的混合量子-经典玻色采样算法
量子物理
2022-07-20 v1
摘要
利用光子量子计算机进行玻色采样已展现出相对于经典超级计算机的巨大优势。非常有必要针对现实科学问题开发玻色采样算法。本工作中,我们提出一种混合量子-经典采样(HQCS)算法,用于在考虑非谐性和杜申斯基旋转(DR)效应的情况下计算复杂分子的光谱。该问题的经典态求和法计算复杂度随体系大小呈指数增长。在 HQCS 算法中,构建一个中间谐波势能面(PES),以桥接初态与末态势能面。初态与中间态之间重叠的大小和符号(-1 或 +1)分别通过量子玻色采样和经典算法估计,从而实现指数级加速。此外,中间态与末态之间的重叠由经典算法高效计算。通过与近乎精确的时间依赖密度矩阵重整化群解对比,在 Morse 模型及吡啶分子发射光谱的计算中证明了 HQCS 的可行性。本文提出了面向真实分子光谱模拟的近期量子优势。
引用
@article{arxiv.2203.10784,
title = {Hybrid Quantum-Classical Boson Sampling Algorithm for Molecular Vibrationally Resolved Electronic Spectroscopy with Duschinsky Rotation and Anharmonicity},
author = {Yuanheng Wang and Jiajun Ren and Weitang Li and Zhigang Shuai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.10784},
year = {2022}
}