量子退火机上的量子化学计算
化学物理
2019-01-16 v1 量子物理
摘要
迄今为止，在量子硬件上针对小分子的量子化学计算仅在通用门量子计算机上得到演示，而非量子退火机。后者设备仅限于寻找伊辛哈密顿量的最低本征态，而电子哈密顿量若映射到伊辛形式，会随系统尺寸呈指数增长[J. Phys. Chem. B 122, 3384 (2018)]。在此我们提出一种新颖的离散-连续混合优化算法，利用量子退火机求解问题中的离散部分，从而找到量子比特耦合簇（QCC）方法的最低本征态。QCC方法是在量子比特空间中构造电子波函数的一种潜在精确方法。因此，我们的方法允许使用量子退火机进行可系统改进的量子化学计算。我们通过计算LiH、HO和CH分子的QCC基态电子态来说明我们方法的能力。CH计算涉及36个量子比特，是迄今在量子退火机（D-Wave 2000Q系统）上完成的最大量子化学计算。我们的发现为在高通量材料发现中使用量子退火机开辟了新视角。
引用
@article{arxiv.1901.04715,
title = {Quantum chemistry on quantum annealers},
author = {Scott N. Genin and Ilya G. Ryabinkin and Artur F. Izmaylov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.04715},
year = {2019}
}
备注
10 pages, 5 figures